Pojem črne luknje poznajo vsi – od šolarjev do starejših; uporablja se v znanstveni in fantastični literaturi, v rumenih medijih in na znanstvenih konferencah. Toda kaj točno so takšne luknje, ni znano vsem.
Iz zgodovine črnih lukenj
1783 Prvo hipotezo o obstoju takšnega pojava, kot je črna luknja, je leta 1783 predstavil angleški znanstvenik John Michell. V svoji teoriji je združil dve Newtonovi stvaritvi – optiko in mehaniko. Michellova zamisel je bila naslednja: če je svetloba tok drobnih delcev, potem morajo, tako kot vsa druga telesa, delci izkusiti privlačnost gravitacijskega polja. Izkazalo se je, da bolj ko je zvezda masivna, težje se svetloba upre njeni privlačnosti. 13 let za Michellom je francoski astronom in matematik Laplace predstavil (najverjetneje neodvisno od britanskega kolega) podobno teorijo.
1915 Vendar so vsa njihova dela ostala nepreklicana do začetka 20. stoletja. Leta 1915 je Albert Einstein objavil Splošno teorijo relativnosti in pokazal, da je gravitacija ukrivljenost vesolja-časa, ki jo povzroča snov, nekaj mesecev pozneje pa je nemški astronom in teoretični fizik Karl Schwarzschild z njo rešil določen astronomski problem. Raziskoval je strukturo ukrivljenega prostora-časa okoli Sonca in ponovno odkril pojav črnih lukenj.
(John Wheeler je skoval izraz "črne luknje")
1967 Ameriški fizik John Wheeler je orisal prostor, ki ga je mogoče kot kos papirja zmečkati v neskončno majhno točko in ga označil z izrazom »črna luknja«.
1974 Britanski fizik Stephen Hawking je dokazal, da lahko črne luknje, čeprav absorbirajo materijo brez povratka, oddajajo sevanje in na koncu izhlapijo. Ta pojav se imenuje "Hawkingovo sevanje".
2013 Najnovejše raziskave pulzarjev in kvazarjev ter odkritje kozmičnega mikrovalovnega sevanja ozadja so končno omogočile opis samega koncepta črnih lukenj. Leta 2013 se je plinski oblak G2 zelo približal črni luknji in ga bo najverjetneje absorbirala, opazovanje edinstvenega procesa pa ponuja ogromno možnosti za nova odkritja značilnosti črnih lukenj.
(Ogromen objekt Strelec A*, njegova masa je 4 milijonkrat večja od Sonca, kar pomeni kopico zvezd in nastanek črne luknje)
2017. Skupina znanstvenikov iz večdržavne kolaboracije Event Horizon Telescope, ki povezuje osem teleskopov z različnih točk na zemeljskih celinah, je opazovala črno luknjo, ki je supermasiven objekt, ki se nahaja v galaksiji M87, ozvezdje Device. Masa objekta je 6,5 milijarde (!) Sončevih mas, gigantsko večja od masivnega objekta Strelec A*, za primerjavo, s premerom, ki je nekoliko manjši od razdalje od Sonca do Plutona.
Opazovanja so potekala v več fazah, od pomladi 2017 in skozi vsa obdobja 2018. Količina informacij je znašala petabajtov, nato pa jih je bilo treba dešifrirati in pridobiti pristno sliko ultra oddaljenega objekta. Zato je trajalo še celi dve leti, da so vse podatke temeljito obdelali in združili v eno celoto.
2019 Podatki so bili uspešno dešifrirani in prikazani, tako da je nastala prva slika črne luknje.
(Prva slika črne luknje v galaksiji M87 v ozvezdju Device)
Ločljivost slike vam omogoča, da vidite senco točke nepovrata v središču predmeta. Slika je bila pridobljena kot rezultat ultra dolgih osnovnih interferometričnih opazovanj. To so tako imenovana sinhrona opazovanja enega predmeta iz več radijskih teleskopov, ki so med seboj povezani z mrežo in se nahajajo na različnih koncih sveta, usmerjenih v isto smer.
Kaj pravzaprav so črne luknje
Lakonična razlaga pojava gre takole.
Črna luknja je prostor-časovno območje, katerega gravitacijska privlačnost je tako močna, da ga noben predmet, vključno s svetlobnimi kvanti, ne more zapustiti.
Črna luknja je bila nekoč ogromna zvezda. Dokler termonuklearne reakcije vzdržujejo visok tlak v njegovih globinah, je vse normalno. Toda sčasoma se zaloga energije izčrpa in nebesno telo se pod vplivom lastne gravitacije začne krčiti. Zadnja stopnja tega procesa je kolaps zvezdnega jedra in nastanek črne luknje.
- 1. Črna luknja z veliko hitrostjo izvrže curek
- 2. Disk snovi zraste v črno luknjo
- 3. Črna luknja
- 4. Podroben diagram območja črne luknje
- 5. Velikost najdenih novih opazovanj
Najpogostejša teorija je, da podobni pojavi obstajajo v vsaki galaksiji, vključno s središčem naše Rimske ceste. Ogromna gravitacijska sila luknje lahko okoli sebe zadrži več galaksij in jim prepreči, da bi se oddaljile druga od druge. "Območje pokritosti" je lahko različno, vse je odvisno od mase zvezde, ki se je spremenila v črno luknjo, in je lahko na tisoče svetlobnih let.
Schwarzschildov radij
Glavna lastnost črne luknje je, da se nobena snov, ki pade vanjo, ne more več vrniti. Enako velja za svetlobo. V svojem bistvu so luknje telesa, ki popolnoma absorbirajo vso svetlobo, ki pada nanje, in ne oddajajo nobene svoje. Takšni predmeti se lahko vizualno zdijo kot strdki popolne teme.
- 1. Gibanje snovi s polovično hitrostjo svetlobe
- 2. Fotonski obroč
- 3. Notranji fotonski obroč
- 4. Horizont dogodkov v črni luknji
Na podlagi Einsteinove splošne teorije relativnosti, če se telo približa kritični razdalji do središča luknje, se ne bo več moglo vrniti. Ta razdalja se imenuje Schwarzschildov radij. Kaj točno se zgodi znotraj tega radija, ni zagotovo znano, vendar obstaja najpogostejša teorija. Menijo, da je vsa snov črne luknje skoncentrirana v neskončno majhni točki, v njenem središču pa je objekt z neskončno gostoto, kar znanstveniki imenujejo singularna motnja.
Kako pride do padca v črno luknjo?
(Na sliki je črna luknja Strelec A* videti kot izjemno svetel grozd svetlobe)
Ne tako dolgo nazaj, leta 2011, so znanstveniki odkrili plinski oblak, ki so mu dali preprosto ime G2, ki oddaja nenavadno svetlobo. Ta sij je lahko posledica trenja v plinu in prahu, ki ga povzroča črna luknja Strelca A*, ki kroži okoli nje kot akrecijski disk. Tako postanemo opazovalci neverjetnega pojava absorpcije plinskega oblaka s supermasivno črno luknjo.
Glede na nedavne študije se bo črna luknja čim bolj približala marca 2014. Poustvarimo lahko sliko o tem, kako bo potekal ta vznemirljivi spektakel.
- 1. Ko se plinski oblak prvič pojavi v podatkih, je podoben ogromni krogli plina in prahu.
- 2. Zdaj, junija 2013, je oblak od črne luknje oddaljen več deset milijard kilometrov. Vanj pade s hitrostjo 2500 km/s.
- 3. Pričakuje se, da bo oblak šel mimo črne luknje, vendar bodo plimske sile, ki jih povzroči razlika v gravitaciji, ki deluje na sprednji in zadnji rob oblaka, povzročile, da bo ta dobival vse bolj podolgovato obliko.
- 4. Ko se oblak raztrga, bo večina najverjetneje stekla v akrecijski disk okoli strelca A* in v njem ustvarila udarne valove. Temperatura bo poskočila na nekaj milijonov stopinj.
- 5. Del oblaka bo padel neposredno v črno luknjo. Nihče ne ve natančno, kaj se bo s to snovjo zgodilo naprej, vendar se pričakuje, da bo med padcem oddajala močne tokove rentgenskih žarkov in je nikoli več ne bodo videli.
Video: črna luknja pogoltne plinski oblak
(Računalniška simulacija tega, koliko plinskega oblaka G2 bi uničila in porabila črna luknja Sagittarius A*)
Kaj je v črni luknji
Obstaja teorija, ki pravi, da je črna luknja v notranjosti praktično prazna, vsa njena masa pa je skoncentrirana v neverjetno majhni točki, ki se nahaja v njenem samem središču – singularnosti.
Po drugi teoriji, ki obstaja že pol stoletja, vse, kar pade v črno luknjo, preide v drugo vesolje, ki se nahaja v sami črni luknji. Zdaj ta teorija ni glavna.
In obstaja še tretja, najbolj sodobna in trdovratna teorija, po kateri se vse, kar pade v črno luknjo, raztopi v nihanjih strun na njeni površini, ki jo označujemo kot obzorje dogodkov.
Kaj je torej obzorje dogodkov? V črno luknjo je nemogoče pogledati tudi s super zmogljivim teleskopom, saj tudi svetloba, ki vstopi v velikanski vesoljski lijak, nima možnosti, da bi se vrnila nazaj. Vse, kar je mogoče vsaj nekako upoštevati, se nahaja v njegovi neposredni bližini.
Horizont dogodkov je običajna površinska linija, izpod katere ne more uiti nič (ne plin, ne prah, ne zvezde, ne svetloba). In to je zelo skrivnostna točka brez vrnitve v črnih luknjah vesolja.
Gradivo so pripravili uredniki InoSMI posebej za rubriko RIA Science >>
Michael Finkel
Zavrtimo uro nazaj. Pred človekom, preden je Zemlja, preden je Sonce vžgalo, preden so se rodile galaksije, preden je zasijala svetloba, je prišlo do "velikega poka". To se je zgodilo pred 13,8 milijarde let.
Supernove so v zgodnjem vesolju zasejale vesolje s težkimi elementiZnanstveniki so z japonskim rentgenskim vesoljskim teleskopom Suzaku preučevali porazdelitev železa v jati galaksij Perzej, ki je oddaljena 250 milijonov svetlobnih let.Toda kaj se je zgodilo pred tem? Mnogi fiziki pravijo, da "pred tem" ne obstaja. Trdijo, da se je čas začel šteti v trenutku "velikega poka", saj menijo, da vse, kar je prej obstajalo, ni vključeno v obseg znanosti. Nikoli ne bomo razumeli, kakšna je bila resničnost pred velikim pokom, iz česa je nastala in zakaj je nastalo naše vesolje. Takšne ideje presegajo človeško razumevanje.
Toda nekateri nekonvencionalni znanstveniki se s tem ne strinjajo. Ti fiziki teoretizirajo, da je bila nekaj trenutkov pred »velikim pokom« celotna masa in energija nastajajočega vesolja stisnjena v eno neverjetno gosto, a končno zrno. Recimo temu seme novega vesolja.
Menijo, da je bilo seme nepredstavljivo majhno, morda trilijone-krat manjše od katerega koli delca, ki bi ga lahko opazovali ljudje. In vendar je ta delec povzročil vse druge delce, da ne omenjam galaksij, sončnega sistema, planetov in ljudi.
Če res želite nekaj imenovati božji delček, potem je to seme popolno za to ime.
Kako je torej nastalo to seme? Eno idejo je pred nekaj leti predstavil Nikodem Poplawski, ki dela na Univerzi v New Havenu. To je, da je bilo seme našega vesolja skovano v prvobitni peči, ki je zanj postala črna luknja.
Množenje multiverzumov
Preden nadaljujemo, je pomembno razumeti, da so v zadnjih dvajsetih letih številni teoretični fiziki postali prepričani, da naše vesolje ni edino. Morda smo del multiverzuma, ki predstavlja ogromno število posameznih vesolj, od katerih je vsako žareča krogla na pravem nočnem nebu.
Obstaja veliko polemik o tem, kako je eno vesolje povezano z drugim in ali taka povezava sploh obstaja. Toda vsi ti spori so zgolj špekulativni in resnice ni mogoče dokazati. Toda ena privlačna ideja je, da je seme vesolja kot seme rastline. To je košček bistvene snovi, tesno stisnjen in skrit v zaščitni lupini.
To natančno pojasnjuje, kaj se dogaja v črni luknji. Črne luknje so trupla velikanskih zvezd. Ko takšni zvezdi zmanjka goriva, se njeno jedro zruši. Sila gravitacije vleče vse skupaj z neverjetno in vedno večjo silo. Temperature dosežejo 100 milijard stopinj. Atomi se sesedajo. Elektroni so raztrgani na koščke. In potem se ta masa še bolj zmanjša.
Na tej točki se zvezda spremeni v črno luknjo. To pomeni, da je njegova privlačnost tako ogromna, da ji ne more uiti niti žarek svetlobe. Meja med notranjostjo in zunanjostjo črne luknje se imenuje obzorje dogodkov. V središču skoraj vsake galaksije, vključno z našo Rimsko cesto, znanstveniki odkrivajo gromozanske črne luknje, ki so nekaj milijonkrat masivnejše od našega Sonca.
Vprašanja brez dna
Če uporabite Einsteinovo teorijo, da ugotovite, kaj se dogaja na dnu črne luknje, lahko izračunate točko, ki je neskončno gosta in neskončno majhna. Ta hipotetični koncept se imenuje singularnost. Toda v naravi neskončnosti običajno ne obstajajo. Težava je v Einsteinovih teorijah, ki zagotavljajo odlične izračune za velik del vesolja, vendar razpadejo pred neverjetnimi silami, kot so tiste znotraj črne luknje ali tiste, ki so prisotne ob rojstvu vesolja.
Fiziki, kot je dr. Poplavsky, pravijo, da snov v črni luknji dejansko pride do točke, ko je ni več mogoče stisniti. To "seme" je neverjetno majhno in tehta toliko kot milijarda zvezd. Toda za razliko od singularnosti je povsem resničen.
Po Poplavskem se proces stiskanja ustavi, ker se črne luknje vrtijo. Vrtijo se zelo hitro, morda dosežejo svetlobno hitrost. In ta torzija daje stisnjenemu semenu neverjetno aksialno vrtenje. Seme ni samo majhno in težko; tudi zvit in stisnjen je, kakor vzmet tistega hudiča v tobačnici.
Znanstveniki so prvič izmerili magnetno polje črne luknje v središču GalaksijeSupermasivna črna luknja Sgr A* se nahaja v središču naše galaksije. Pred tem so astronomi odkrili radijski pulsar PSR J1745-2900 v središču naše galaksije. S sevanjem, ki izhaja iz nje, so izmerili moč magnetnega polja črne luknjeZ drugimi besedami, povsem možno je, da je črna luknja tunel, »enosmerna vrata« med dvema vesoljema, pravi Poplavsky. To pomeni, da če padeš v črno luknjo v središču Rimske ceste, je čisto možno, da boš končal v drugem vesolju (no, če ne ti, pa tvoje telo, zdrobljeno na drobne delce). To drugo vesolje ni v našem; luknja je preprosto vezni člen, kot skupna korenina, iz katere rasteta dve trepetliki.
Kaj pa vsi mi, v našem lastnem vesolju? Morda smo produkt drugega, starejšega vesolja. Recimo temu naše pravo vesolje. To seme, ki ga je matično vesolje skovalo v črni luknji, je morda močno odskočilo pred 13,8 milijardami let, in čeprav se naše vesolje od takrat hitro širi, smo morda še vedno zunaj obzorja dogodkov črne luknje.
Povzetek na temo:
"Črne luknje vesolja"
Vladivostok
2000
Vsebina:
Črne luknje vesolja_______________________________________3
Hipoteze in paradoksi_________________________________6
Zaključek_________________________________________________14
Seznam uporabljene literature_________________15
Črne luknje vesolja
Zdelo se je, da ta pojav vsebuje toliko nerazložljivega, skoraj mističnega, da celo Albert Einstein, čigar teorije so pravzaprav spodbudile idejo o črnih luknjah, preprosto ni verjel v njihov obstoj. Danes so astrofiziki vse bolj prepričani, da so črne luknje resničnost.
Matematični izračuni kažejo, da obstajajo nevidni velikani. Pred štirimi leti je skupina ameriških in japonskih astronomov svoj teleskop usmerila v ozvezdje Canes Venatici, v tamkajšnjo spiralno meglico M106. Ta galaksija je od nas oddaljena 20 milijonov svetlobnih let, vendar jo lahko vidimo tudi z amaterskim teleskopom. Mnogi so verjeli, da je ista kot na tisoče drugih galaksij. Po natančni študiji se je izkazalo, da ima meglica M106 eno redko lastnost - v njenem osrednjem delu je naravni kvantni generator - maser. To so plinski oblaki, v katerih molekule zaradi zunanjega »črpanja« oddajajo radijske valove v mikrovalovnem območju. Maser pomaga natančno določiti njegovo lokacijo in hitrost oblaka ter na koncu drugih nebesnih teles.
Japonski astronom Makoto Mionis in njegovi sodelavci so med opazovanjem meglice M106 odkrili čudno obnašanje njenega kozmičnega maserja. Izkazalo se je, da se oblaki vrtijo okoli središča, ki je od njih oddaljeno 0,5 svetlobnih let. Astronome je še posebej navdušila posebnost te rotacije: obrobne plasti oblakov so se gibale štiri milijone kilometrov na uro! To nakazuje, da je v središču skoncentrirana velikanska masa. Po izračunih je enaka 36 milijonom sončnih mas.
M106 ni edina galaksija, kjer obstaja sum črne luknje. V meglici Andromeda je najverjetneje tudi približno enaka masa - 37 milijonov Sonc. Predvideva se, da je bila v galaksiji M87 – izjemno intenzivnem viru radijskega sevanja – odkrita črna luknja, v kateri sta skoncentrirani 2 milijardi sončnih mas! riž. 1 Galaxy M87
Samo glasnik radijskih valov je lahko črna luknja, ki še ni popolnoma zaprta s "kapsulo" ukrivljenega prostora. Sovjetski fizik Yakov Zeldovich in njegov ameriški kolega Edwin Salpeter sta poročala o modelu, ki sta ga razvila. Model je pokazal, da črna luknja privlači plin iz okolice, ki se najprej zbere v disk blizu nje. Zaradi trkov delcev se plin segreje, izgubi energijo in hitrost ter se začne spiralno vrteti proti črni luknji. Plin, segret na več milijonov stopinj, tvori vrtinec v obliki lijaka. Njegovi delci hitijo s hitrostjo 100 tisoč kilometrov na sekundo. Sčasoma vrtinec plina doseže "obzorje dogodkov" in za vedno izgine v črni luknji.
Maser v galaksiji M106, o katerem smo govorili na samem začetku, se nahaja v plinskem disku. Črne luknje, ki nastajajo v vesolju, imajo, sodeč po tem, kar so ameriški in japonski astronomi opazili v spiralni meglici M106, neprimerljivo večjo maso od tistih, ki jih opisuje Oppenheimerjeva teorija. Upošteval je primer propada ene zvezde, katere masa ni večja od treh sončnih. Razlage, kako nastanejo takšni velikani, ki jih astronomi že opazujejo, še ni.
Nedavni računalniški modeli so pokazali, da bi oblak plina v središču nastajajoče galaksije lahko povzročil ogromno črno luknjo. Možna pa je tudi drugačna pot razvoja: kopičenje plina najprej razpade na številne manjše oblake, ki bodo dali življenje velikemu številu zvezd. Vendar bo v obeh primerih del kozmičnega plina pod vplivom lastne gravitacije na koncu končal svoj razvoj v obliki črne luknje.
Po tej hipotezi je skoraj v vsaki galaksiji, tudi v naši, nekje v središču Rimske ceste črna luknja.
 |
Opazovanja tako imenovanih sistemov dvojnih zvezd, ko je skozi teleskop vidna le ena zvezda, dajejo razlog za domnevo, da je nevidni partner črna luknja. Zvezde tega para se nahajajo tako blizu druga drugi, da nevidna masa "izsesa" snov vidne zvezde in jo absorbira. V nekaterih primerih je mogoče določiti čas kroženja zvezde okoli svojega nevidnega partnerja in razdaljo do nevidnega partnerja, kar omogoča izračun mase, skrite pred opazovanjem.
Prvi kandidat za takšen model je par, odkrit v zgodnjih 70. letih. Nahaja se v ozvezdju Laboda (označeno z indeksom Laboda XI) in oddaja rentgenske žarke. Tukaj se vrti vroča modra zvezda in po vsej verjetnosti črna luknja z maso, ki je enaka 16 sončnim masam. Drugi par (V404) ima nevidno maso 12 riž. 2 Labod XI sončno Drugi domnevni par je vir rentgenskih žarkov (LMCX3) devetih sončnih mas, ki se nahaja v Velikem Magellanovem oblaku.
Vsi ti primeri so dobro razloženi v razpravi Johna Michella o "temnih zvezdah". Leta 1783 je zapisal: "Če se svetleča telesa vrtijo okoli nevidnega nečesa, potem bi morali biti sposobni iz gibanja tega vrtečega se telesa z določeno verjetnostjo sklepati na obstoj tega osrednjega telesa."
Hipoteze in paradoksi
Splošna teorija relativnosti je znano napovedala, da masa ukrivlja prostor. In le štiri leta po objavi Einsteinovega dela so astronomi odkrili ta učinek. Med popolnim sončnim mrkom so astronomi ob opazovanju s teleskopom videli zvezde, ki jih je dejansko zakrival rob črnega luninega diska, ki je prekrival Sonce. Pod vplivom sončne gravitacije so se slike zvezd premaknile. (Tudi tukaj je natančnost meritev neverjetna, saj so se premaknili za manj kot tisočinko stopinje!)
Astronomi zdaj zagotovo vedo, da se pod vplivom »gravitacijske leče«, ki jo predstavljajo težke zvezde in predvsem črne luknje, resnični položaji številnih nebesnih teles dejansko razlikujejo od tistih, ki jih vidimo z Zemlje. Oddaljene galaksije se nam morda zdijo brezoblične in "v obliki kapsule". To pomeni: gravitacija je tako močna in prostor tako zavit, da svetloba potuje v krogu. Resnično tam lahko vidite, kaj se dogaja za vogalom.
Predstavljajmo si nekaj povsem neverjetnega: neki pogumni astronavt se je odločil poslati svojo ladjo v črno luknjo, da bi izvedel njene skrivnosti. Kaj bo videl na tem fantastičnem potovanju?
Ko se ura približuje cilju, bo ura na vesoljskem plovilu vse bolj zaostajala – to izhaja iz relativnostne teorije. Ko se približa cilju, se bo naš popotnik znašel v cevi, kot v obroču, ki obdaja črno luknjo, vendar se mu bo zdelo, da leti skozi povsem raven tunel in nikakor ne v krogu. Toda astronavta čaka še bolj osupljiv pojav: ko bo presegel "obzorje dogodkov" in se pomaknil po cevi, bo videl svoj hrbet, zadnji del glave ...
Splošna teorija relativnosti pravi, da pojma »zunaj« in »znotraj« nimata objektivnega pomena, ampak sta relativna, tako kot oznake »levo« ali »desno«, »gor« ali »dol«. Vsa ta paradoksalna zmeda z navodili se zelo slabo ujema z našimi vsakodnevnimi ocenami.
Ko bo ladja prečkala mejo črne luknje, ljudje na Zemlji ne bodo mogli več videti ničesar od tega, kar se bo tam zgodilo. In ura na ladji se bo ustavila, vse barve se bodo pomešale proti rdeči: svetloba bo v boju z gravitacijo izgubila del svoje energije. Vsi predmeti bodo dobili čudne, popačene oblike. In končno, tudi če bi bila ta črna luknja samo dvakrat težja od našega Sonca, bi bila gravitacija tako močna, da bi tako ladjo kot njenega hipotetičnega kapitana potegnila v vrvico in kmalu raztrgala. Snov, ujeta v črno luknjo, se ne bo mogla upreti silam, ki jo vlečejo proti središču. Verjetno bo snov razpadla in prešla v singularno stanje. Po nekaterih zamislih bo ta razpadla snov postala del nekega drugega vesolja - črne luknje povezujejo naš prostor z drugimi svetovi.
 |
Kot vsa telesa v naravi tudi zvezde ne ostanejo nespremenjene, temveč se rodijo, razvijajo in na koncu »umrejo«. Če želite slediti življenjski poti zvezd in razumeti, kako se starajo, morate vedeti, kako nastanejo. V preteklosti se je to zdelo kot velika skrivnost; sodobni astronomi že lahko z veliko zanesljivostjo opišejo poti, ki vodijo do pojava svetlih zvezd na našem nočnem nebu.
Nedolgo nazaj so astronomi verjeli, da so potrebni milijoni let, da so iz medzvezdnega plina in prahu oblikovali zvezdo. Toda v zadnjih letih so bile posnete osupljive fotografije dela neba, ki je del Velike Orionove meglice, kjer se je v nekaj letih pojavila majhna kopica zvezd. Vklopljeno Sl.3 Velika Orionova meglica fotografije iz leta 1947 na tem mestu je bila vidna skupina treh zvezdastih objektov. Do leta 1954 nekateri so postali podolgovati in do leta 1959. te podolgovate formacije so se razdelile na posamezne zvezde - prvič v zgodovini človeštva so ljudje opazovali rojstvo zvezd dobesedno pred našimi očmi, ta dogodek brez primere je astronomom pokazal, da se lahko zvezde rodijo v kratkem časovnem intervalu in se je prej zdelo; čudno sklepanje, da zvezde običajno nastanejo v skupinah ali zvezdnih kopicah, se je izkazalo za resnično.
Ameriški znanstveniki so predlagali popolnoma neverjetno hipotezo, da se celotno naše ogromno vesolje nahaja znotraj velikanske črne luknje. Presenetljivo je, da lahko tak model pojasni številne skrivnosti vesolja.
Ameriški fizik z univerze Indiana Nikodem Poplavsky je utemeljitelj precej nenavadne teorije o zgradbi našega vesolja. Po tej teoriji se naše celotno vesolje nahaja znotraj velikanske črne luknje, ta pa se nahaja v super-velikem-vesolju.
Ta na videz nenavadna hipoteza lahko pojasni številne nedoslednosti, ki obstajajo v sodobni teoriji vesolja. Poplavsky je svojo teorijo predstavil že pred enim letom, zdaj pa jo je pojasnil in bistveno razširil.
Črna luknja - vhod v tunel prostora-časa
V modelu zgradbe vesolja, ki ga je razvil ameriški fizik, je predpostavka, da črne luknje
so vhodi v Einstein-Rosenove črvine, torej prostorske tunele, ki povezujejo različne dele štiridimenzionalnega prostora-časa.
V tem modelu je črna luknja s tunelom povezana z lastnim antipodom – belo luknjo, ki se nahaja na drugem koncu časovnega tunela. Znotraj črvine s to strukturo vesolja je opaziti nenehno širjenje prostora.
Zdaj je Poplavsky zaključil, da je naše vesolje notranjost tega tunela, ki povezuje črno in belo luknjo. Ta model vesolja pojasnjuje večino nerešljivih problemov sodobne kozmologije: temno snov, temno energijo, kvantne učinke pri analizi gravitacije v kozmičnem merilu.
Za izgradnjo svojega modela je avtor teorije uporabil poseben matematični aparat - teorijo torzije. V njej se prostor-čas kaže kot en sam žarek, ki se suka pod vplivom gravitacijske ukrivljenosti prostora-časa. Te ukrivljenosti je mogoče zaznati celo z našimi zelo nepopolnimi opazovalnimi sredstvi v svetovnem merilu.
Kakšen je svet v resnici?
Zato v našem okoliškem svetu vsakdo vidi le tisto, kar je dostopno njegovim čutom, na primer hrošč, ki se plazi po balonu, čuti ravno in neskončno. Zato je zelo težko zaznati zvijanje fleksibilnega prostora-časa, še posebej, če ste znotraj te dimenzije.
Seveda takšen model zgradbe vesolja predpostavlja, da je vsaka črna luknja v našem vesolju prehod v drugo vesolje. Toda sploh ni jasno, koliko »plasti«, kot jih imenuje Poplavsky, obstaja v pra-velikem-N-krat velikem-vesolju, v katerem se nahaja naša črna luknja z našim vesoljem.
Neverjetna hipoteza je potrjena
Ali je res mogoče potrditi tako neverjetno hipotezo? Nikodem Poplavsky meni, da je to mogoče. Navsezadnje se v našem vesolju vse črne luknje in zvezde vrtijo. Po logičnem sklepanju bi moralo biti popolnoma enako v superpra-vesolju. To pomeni, da bi morali biti rotacijski parametri našega vesolja enaki tistim črne luknje, v kateri se nahaja.
V tem primeru naj bi se del spiralnih galaksij zasukal v levo, drugi prostorsko nasprotni del pa v desno. In res, po sodobnih opazovalnih podatkih je večina spiralnih galaksij zavitih v levo - "levosučnih", v drugem, nasprotnem delu opazovanega vesolja pa je ravno obratno - večina spiralnih galaksij je zavitih na desno.
Črno luknjo v fiziki definiramo kot območje v prostoru-času, katerega gravitacijska privlačnost je tako močna, da je ne morejo zapustiti niti predmeti, ki se gibljejo s svetlobno hitrostjo, vključno s kvanti same svetlobe. Meja tega območja se imenuje obzorje dogodkov, njegova značilna velikost pa je gravitacijski radij, ki se imenuje radij Schwarzwalda. Črne luknje so najbolj skrivnostni objekti v vesolju. Svoje nesrečno ime dolgujejo ameriškemu astrofiziku Johnu Wheelerju. On je bil tisti, ki je leta 1967 v priljubljenem predavanju »Naše vesolje: znano in neznano« ta supergosta telesa poimenoval luknje. Prej so se takšni objekti imenovali "sesedle zvezde" ali "zrušitelji". Toda izraz "črna luknja" se je uveljavil in postalo ga je preprosto nemogoče spremeniti. V vesolju obstajata dve vrsti črnih lukenj: 1 – supermasivne črne luknje, katerih masa je milijonkrat večja od mase Sonca (verjame se, da se takšni objekti nahajajo v središčih galaksij); 2 - manj masivne črne luknje, ki nastanejo kot posledica stiskanja velikanskih umirajočih zvezd, njihova masa je večja od treh sončnih mas; S krčenjem zvezde postaja snov vse bolj gosta in posledično se gravitacija objekta poveča do te mere, da je svetloba ne more premagati. Črni luknji ne moreta uiti niti sevanje niti snov. Črne luknje so super močni gravitatorji.
Polmer, na katerega se mora zvezda skrčiti, da postane črna luknja, se imenuje gravitacijski radij. Za črne luknje, nastale iz zvezd, je le nekaj deset kilometrov. V nekaterih parih dvojnih zvezd je ena od njih nevidna v najmočnejšem teleskopu, vendar se masa nevidne komponente v takem gravitacijskem sistemu izkaže za izjemno veliko. Najverjetneje so takšni objekti nevtronske zvezde ali črne luknje. Včasih nevidne komponente v takih parih odvzamejo material normalni zvezdi. V tem primeru se plin loči od zunanjih plasti vidne zvezde in pade neznano kam – v nevidno črno luknjo. Toda preden plin pade na luknjo, oddaja elektromagnetne valove zelo različnih dolžin, vključno z zelo kratkimi rentgenskimi valovi. Poleg tega se v bližini nevtronske zvezde ali črne luknje plin zelo segreje in postane vir močnega, visokoenergetskega elektromagnetnega sevanja v območju rentgenskih in gama žarkov. Takšno sevanje ne prehaja skozi zemeljsko atmosfero, lahko pa ga opazujemo z vesoljskimi teleskopi. Eden od verjetnih kandidatov za črne luknje je močan vir rentgenskih žarkov v ozvezdju Laboda.