Baik bagi para ilmuwan abad yang lalu, dan bagi para peneliti di zaman kita, misteri terbesar ruang angkasa adalah lubang hitam. Apa yang ada di dalam sistem fisika yang sama sekali asing ini? Hukum apa yang berlaku di sana? Bagaimana waktu berlalu di lubang hitam, dan mengapa bahkan kuanta cahaya pun tidak bisa keluar dari sana? Sekarang kita akan mencoba, tentu saja, dari sudut pandang teori, dan bukan praktik, untuk memahami apa yang ada di dalam lubang hitam, mengapa pada prinsipnya ia terbentuk dan ada, bagaimana ia menarik benda-benda di sekitarnya.
Pertama, mari kita gambarkan objek ini.
Jadi, wilayah ruang tertentu di Semesta disebut lubang hitam. Mustahil untuk memilihnya sebagai bintang atau planet yang terpisah, karena itu bukan benda padat atau gas. Tanpa pemahaman dasar tentang apa itu ruangwaktu dan bagaimana dimensi ini dapat berubah, mustahil untuk memahami apa yang ada di dalam lubang hitam. Faktanya kawasan ini bukan hanya satu kesatuan spasial. yang mendistorsi baik tiga dimensi yang kita ketahui (panjang, lebar dan tinggi) dan garis waktu. Para ilmuwan yakin bahwa di wilayah cakrawala (yang disebut area di sekitar lubang), waktu memiliki makna spasial dan dapat bergerak maju dan mundur.
Pelajari rahasia gravitasi
Jika kita ingin memahami apa yang ada di dalam lubang hitam, kita akan membahas secara rinci apa itu gravitasi. Fenomena inilah yang merupakan kunci dalam memahami sifat dari apa yang disebut "lubang cacing", yang bahkan cahaya pun tidak dapat melarikan diri. Gravitasi adalah interaksi antara semua benda yang memiliki basis material. Kekuatan gravitasi seperti itu tergantung pada komposisi molekul tubuh, pada konsentrasi atom, dan juga pada komposisinya. Semakin banyak partikel yang runtuh di suatu area ruang tertentu, semakin besar gaya gravitasinya. Ini terkait erat dengan Teori Big Bang, ketika alam semesta kita seukuran kacang polong. Itu adalah keadaan singularitas maksimum, dan sebagai akibat dari kilatan kuanta cahaya, ruang mulai mengembang karena fakta bahwa partikel-partikel itu saling tolak. Justru sebaliknya digambarkan oleh para ilmuwan sebagai lubang hitam. Apa yang ada di dalam benda seperti itu menurut TBZ? Singularitas, yang sama dengan indikator yang melekat di Semesta kita pada saat kelahirannya.
Bagaimana materi bisa masuk ke lubang cacing?
Ada pendapat bahwa seseorang tidak akan pernah bisa memahami apa yang terjadi di dalam lubang hitam. Karena, begitu di sana, dia akan benar-benar dihancurkan oleh gravitasi dan gravitasi. Sebenarnya ini tidak benar. Ya, memang, lubang hitam adalah wilayah singularitas, di mana semuanya terkompresi secara maksimal. Tapi ini sama sekali bukan "penyedot debu ruang angkasa", yang mampu menarik semua planet dan bintang ke dalam dirinya sendiri. Objek material apa pun yang ada di cakrawala peristiwa akan mengamati distorsi ruang dan waktu yang kuat (sejauh ini, unit-unit ini terpisah). Sistem geometri Euclidean akan mulai goyah, dengan kata lain, mereka akan berpotongan, garis-garis figur stereometrik akan berhenti menjadi akrab. Adapun waktu, secara bertahap akan melambat. Semakin dekat Anda ke lubang, semakin lambat jam akan bergerak relatif terhadap waktu Bumi, tetapi Anda tidak akan menyadarinya. Saat menabrak "lubang cacing", tubuh akan jatuh dengan kecepatan nol, tetapi unit ini akan sama dengan tak terhingga. kelengkungan, yang menyamakan tak hingga menjadi nol, yang akhirnya menghentikan waktu di wilayah singularitas.
Respons terhadap cahaya yang dipancarkan
Satu-satunya objek di luar angkasa yang menarik cahaya adalah lubang hitam. Apa yang ada di dalamnya dan dalam bentuk apa tidak diketahui, tetapi mereka percaya bahwa ini adalah kegelapan pekat, yang tidak mungkin dibayangkan. Kuanta ringan, semakin ke sana, tidak hilang begitu saja. Massa mereka dikalikan dengan massa singularitas, yang membuatnya lebih besar dan memperbesarnya.Jadi, jika Anda menyalakan senter di dalam lubang cacing untuk melihat-lihat, itu tidak akan bersinar. Kuanta yang dipancarkan akan terus-menerus berlipat ganda dengan massa lubang, dan, secara kasar, Anda hanya akan memperburuk situasi Anda.
Lubang hitam di mana-mana
Seperti yang telah kita ketahui, dasar pendidikan adalah gravitasi, yang nilainya jutaan kali lebih besar daripada di Bumi. Gagasan pasti tentang apa yang diberikan lubang hitam kepada dunia oleh Karl Schwarzschild, yang, pada kenyataannya, menemukan cakrawala peristiwa dan titik tidak dapat kembali, dan juga menetapkan bahwa nol dalam keadaan singularitas sama dengan tak terhingga. . Menurutnya, lubang hitam bisa terbentuk di mana saja di luar angkasa. Dalam hal ini, benda material tertentu yang berbentuk bola harus mencapai jari-jari gravitasi. Misalnya, massa planet kita harus sesuai dengan volume satu kacang polong untuk menjadi lubang hitam. Dan Matahari harus memiliki diameter 5 kilometer dengan massanya - maka kondisinya akan menjadi tunggal.
Cakrawala formasi dunia baru
Hukum fisika dan geometri bekerja dengan sempurna di bumi dan di luar angkasa, di mana ruang dekat dengan ruang hampa. Tapi mereka benar-benar kehilangan signifikansi mereka di cakrawala peristiwa. Itulah sebabnya, dari sudut pandang matematis, tidak mungkin menghitung apa yang ada di dalam lubang hitam. Gambar-gambar yang dapat Anda hasilkan jika Anda membengkokkan ruang sesuai dengan ide-ide kami tentang dunia tentu jauh dari kebenaran. Hanya ditetapkan bahwa waktu di sini berubah menjadi unit spasial dan, kemungkinan besar, beberapa dimensi lagi ditambahkan ke yang sudah ada. Ini memungkinkan untuk percaya bahwa dunia yang sama sekali berbeda terbentuk di dalam lubang hitam (foto, seperti yang Anda tahu, tidak akan menunjukkan ini, karena cahaya memakan dirinya sendiri di sana). Alam semesta ini mungkin terdiri dari antimateri, yang saat ini tidak dikenal oleh para ilmuwan. Ada juga versi bahwa sphere of no return hanyalah portal yang mengarah ke dunia lain atau ke titik lain di Semesta kita.
Kelahiran dan kematian
Lebih dari sekadar keberadaan lubang hitam, adalah kelahiran atau hilangnyanya. Bola yang mendistorsi ruang-waktu, seperti yang telah kita ketahui, terbentuk sebagai hasil dari keruntuhan. Ini mungkin ledakan bintang besar, tabrakan dua atau lebih benda di ruang angkasa, dan sebagainya. Tapi bagaimana materi, yang secara teoritis bisa dirasakan, menjadi ranah distorsi waktu? Teka-teki sedang berlangsung. Tapi itu diikuti oleh pertanyaan kedua - mengapa bidang yang tidak bisa kembali seperti itu menghilang? Dan jika lubang hitam menguap, lalu mengapa cahaya dan semua materi kosmik yang mereka tarik tidak keluar darinya? Ketika materi di zona singularitas mulai berkembang, gravitasi secara bertahap berkurang. Akibatnya, lubang hitam larut begitu saja, dan ruang hampa udara biasa tetap berada di tempatnya. Misteri lain mengikuti dari ini - ke mana perginya semua yang ada di dalamnya?
Gravitasi - kunci kita untuk masa depan yang bahagia?
Para peneliti yakin bahwa masa depan energi umat manusia dapat dibentuk oleh lubang hitam. Apa yang ada di dalam sistem ini masih belum diketahui, tetapi dimungkinkan untuk menetapkan bahwa di cakrawala peristiwa, materi apa pun diubah menjadi energi, tetapi, tentu saja, sebagian. Misalnya, seseorang, menemukan dirinya di dekat titik tidak bisa kembali, akan memberikan 10 persen dari materinya untuk diproses menjadi energi. Angka ini cukup kolosal, telah menjadi sensasi di kalangan astronom. Faktanya di Bumi, saat materi diolah menjadi energi hanya sebesar 0,7 persen.
Pada tahun 2011, para astronom senang menemukan awan gas besar yang bergegas menuju lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti. Tetapi awal tahun ini, para astronom juga menemukan bahwa di dekat wilayah penyerapan, yang terletak di wilayah pemancar radio yang disebut Sagitarius A, awan gas menyapu raksasa gravitasi itu.
Ada indikasi bahwa awan kosmik yang disebut "G2" akan ditelan oleh lubang hitam, menciptakan kilatan terang saat gas berinteraksi dengan piringan akresinya. Sekarang, berkat sebuah studi oleh para astronom di University of California, Los Angeles (UCLA), kami memiliki jawaban mengapa tidak ada kembang api galaksi.
Pada bulan Juli, itu tampak agak aneh, karena G2 tidak melakukan apa pun yang diperkirakan. Sementara itu, para astronom yang frustrasi mempelajari data dengan Teleskop Sangat Besar Eropa di Observatorium Selatan di Chili menyaksikan pancaran gas tersedot ke dalam lubang hitam, menciptakan efek halus pada cakrawala peristiwa Sagitarius A. Alih-alih mencapai lubang hitam dalam bentuk gumpalan yang seharusnya ditarik ke cakrawala peristiwa dan menghasilkan kilatan kuat, aliran material mendekati lubang hitam tanpa menyebabkan radiasi yang signifikan.
Pengamatan terbaru menunjukkan bahwa G2 benar-benar bertahan dengan melanjutkan perjalanannya di orbitnya dan tidak tersentuh setelah pendekatan gravitasi dekat.
"G2 selamat dan melanjutkan perjalanannya di orbit. Hanya awan gas tidak akan melakukan hal seperti itu," kata Geza. "G2 pada dasarnya tidak terpengaruh oleh lubang hitam. Tidak ada kembang api."
Mengenai mengapa G2 selamat, Geza mengidentifikasi objek mistis itu dikelilingi oleh cangkang gas dan debu yang disatukan oleh gravitasi bintang. Tapi ini bukan bintang biasa.
Galaksi kita dipenuhi dengan sistem bintang biner. Faktanya, jarang ada pasangan bintang yang terkunci dalam pelukan gravitasi. Matahari sendirian. Namun, kebanyakan bintang lain tidak begitu anti-sosial. Sistem bintang biner adalah sistem di mana bintang-bintang berputar di sekitar pusat gravitasi yang sama. Dimungkinkan juga untuk memiliki tiga atau lebih bintang.
Namun dalam kondisi ekstrim di sekitar lubang hitam supermasif, bintang biner berisiko mengalami ketidakstabilan ketika mereka lewat terlalu dekat dengan cakrawala peristiwa lubang hitam, yang mengakibatkan penggabungan biner.
Menggunakan teleskop optik/inframerah 10 meter yang terletak di Observatorium Keck di Mauna Kea, Hawaii, para peneliti dapat mempelajari G2 secara lebih rinci dan percaya bahwa bintang ini sedang mengalami periode penggabungan biner. Teleskop kembar Keck menggunakan optik adaptif untuk mengoreksi turbulensi atmosfer, mengungkapkan kepada para astronom dinamika brutal yang terjadi di pusat galaksi kita.
"Ini mungkin terjadi lebih sering daripada yang kita kira. Bintang-bintang di pusat galaksi lebih masif dan sebagian besar biner," kata Geza. "Ada kemungkinan banyak bintang yang kita amati bisa menjadi produk akhir dari penggabungan bintang."
Luar angkasa penuh dengan misteri. Lubang hitam adalah salah satu fenomena kosmik yang paling menakjubkan. Terlepas dari kenyataan bahwa itu masih sedikit dipelajari, para ilmuwan telah menemukan sejumlah fakta menarik tentang lubang hitam.
Luar angkasa menyimpan banyak misteri. Salah satu yang paling menarik dari ini adalah lubang hitam. Meskipun masih banyak pertanyaan yang belum terjawab tentang lubang hitam, para ilmuwan telah menemukan banyak hal menarik tentang mereka.
Mengapa lubang hitam berwarna hitam?
Lubang hitam tidak memantulkan cahaya, dan warna, pada gilirannya, adalah hasil pantulan cahaya. Fenomena ini bersifat alami, sehingga kita melihat berbagai objek berwarna merah, biru atau hijau.
Mengapa lubang hitam tampak hitam?
Warna adalah efek pantulan cahaya - fenomena alam. Itulah sebabnya kita melihat beberapa hal sebagai merah, beberapa sebagai biru, dan yang lainnya sebagai hijau. Lubang hitam tidak memantulkan cahaya.
Mengapa lubang hitam?
Gravitasi membantu kita berjalan di Bumi, di Bulan 6 kali lebih lemah. Itu sebabnya kami melihat astronot "melayang" di udara. Lubang hitam memiliki gravitasi yang sangat kuat; begitu kuat sehingga sebuah benda bisa menghilang jika mengenai mereka.
Mengapa mereka lubang?
Di Bumi, gravitasi membantu kita tetap membumi. Di bulan, misalnya, gravitasinya sangat rendah. Artinya astronot bisa melompat sangat tinggi di bulan. Lubang hitam memiliki gravitasi yang sangat kuat – sangat kuat sehingga tidak ada benda yang bisa lolos dari tersedot ke dalamnya.
Bagaimana lubang hitam muncul?
Faktanya, lubang hitam adalah bintang yang sudah punah. Namun, hanya bintang-bintang itu yang menjadi lubang hitam, yang massanya setelah ledakan melebihi massa Matahari. Jangan khawatir: Matahari, bintang di pusat tata surya kita, tidak akan berubah menjadi lubang hitam.
Bagaimana lubang hitam muncul?
Salah satu cara lubang hitam terbentuk adalah dari keruntuhan gravitasi. Ketika bintang kehabisan bahan bakar, mereka mati, runtuh menimpa diri mereka sendiri. Jika bintang-bintang ini memiliki massa yang sangat besar, mereka membentuk lubang hitam.
Apakah ada cara untuk melihat lubang hitam?
Lubang hitam sangat sulit diamati karena tidak memantulkan cahaya. Namun, para ilmuwan telah berhasil menemukan beberapa solusi untuk masalah ini: lubang hitam dapat terlihat ketika partikel jatuh ke dalamnya, di mana banyak energi dilepaskan; itu juga dapat dideteksi dengan pergerakan objek di sekitar lubang hitam, karena orbit objek akan berubah.
Apakah ada cara untuk menemukan lubang hitam?
Karena tidak memantulkan cahaya, lubang hitam sangat sulit diamati. Tetapi para ilmuwan telah menemukan solusi. Lubang hitam dapat diperhatikan ketika partikel jatuh ke dalamnya. Karena banyak energi yang tercipta saat hal ini terjadi, maka energi tersebut dapat dideteksi. Lubang hitam juga dapat ditemukan dengan mengamati pergerakan benda-benda lain di sekitarnya. Arah orbitnya berubah ketika mereka berada di dekat lubang hitam.
Apakah lubang hitam berubah ukuran?
Ya mereka melakukanya. Ada empat jenis lubang hitam: kecil, bintang, massa menengah, dan supermasif.
Jika lubang hitam menarik bintang lain atau bergabung dengan lubang hitam lain, mereka menjadi besar. Raksasa seperti itu disebut lubang hitam supermasif. Para ilmuwan mengklaim bahwa ada lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti galaksi kita.
Apakah lubang hitam berbeda ukurannya?
Ya mereka melakukanya. Ada empat jenis lubang hitam: mikro, bintang, massa menengah, dan supermasif. Jika lubang hitam menarik banyak bintang atau bergabung dengan lubang hitam lainnya, mereka menjadi sangat besar. Ini disebut lubang hitam supermasif. Para ilmuwan mengatakan ada lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti, galaksi kita.
Bisakah lubang hitam menghilang?
Para ilmuwan percaya bahwa lubang hitam "menguap" sangat lambat, memancarkan partikel. Tapi ini terjadi sangat lambat sehingga belum mungkin untuk melihatnya.
Bisakah lubang hitam menghilang?
Sebuah teori mengklaim bahwa ya, mereka bisa menghilang karena radiasi. Tapi ini belum terbukti.
Kami masih belum tahu banyak tentang luar angkasa, dan para ilmuwan secara aktif bekerja untuk menemukan fakta baru yang menarik. Mungkin Andalah yang akan menjadi ilmuwan yang akan menjawab semua pertanyaan tentang luar angkasa!
Ada banyak hal yang tidak kita ketahui tentang luar angkasa, dan para ilmuwan masih terus berupaya menemukan hal-hal baru dan menarik. Mungkin Anda akan menjadi seorang ilmuwan dan menjadi orang yang menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini!
Cahaya terdiri dari partikel yang disebut foton. Foton adalah partikel khusus. Seperti yang dikatakan para ilmuwan, foton tidak memiliki "massa diam". Partikel-partikel ini tidak pernah diam. Mereka bergerak melalui Semesta dengan kecepatan tertinggi di alam - 300.000 kilometer per detik.
Foton tidak memiliki massa, tetapi mereka memiliki energi kinetik - energi gerak. Foton tidak dapat menahan gaya gravitasi dengan tepat karena mereka memiliki energi kinetik.
Dan itulah kenapa. Albert Einstein menemukan bahwa massa dapat diubah menjadi energi. Contoh paling jelas dari ini adalah bom hidrogen, di mana massa kecil melepaskan sejumlah besar energi dalam bentuk ledakan yang kuat. Karena massa dapat diubah menjadi energi, oleh karena itu, energi, seolah-olah, mewakili sejumlah massa tertentu. Bayangkan bahwa foton adalah objek yang seluruh massanya telah diubah menjadi energi kinetik. Gravitasi lubang hitam menarik foton seperti halnya menarik massa yang diwakili oleh energi ini.
Bahan terkait:
Objek terbesar di alam semesta
Karena massa dapat diubah menjadi energi, maka energi mewakili sejumlah massa.
Penjelasan sederhana mengapa lubang hitam berwarna hitam
Tapi ada penjelasan lain, mungkin lebih sederhana, mengapa foton cahaya tidak bisa meninggalkan lubang hitam. Teori Einstein menggambarkan gravitasi sebagai kelengkungan ruang di sekitar massa. Semakin besar konsentrasi massa di suatu tempat, semakin kuat kelengkungan ruang di tempat tersebut. Oleh karena itu, seberkas cahaya yang mencoba meninggalkan lubang hitam tidak bisa, secara kasar, memanjat dinding ruang melengkung yang terlalu curam.
Fakta yang menarik: cahaya bintang yang melewati Matahari menyimpang dari jalur bujursangkar, karena tertarik oleh gravitasi Matahari.
Objek yang kurang masif dari lubang hitam juga memiliki efek gravitasi nyata pada cahaya. Pada tahun 1919, fisikawan Inggris Arthur Eddington membuktikan kebenaran pernyataan Einstein bahwa benda masif menarik cahaya, mengubah lintasan perambatannya. Eddington tahu tentang gerhana matahari yang akan datang. Selama gerhana, Bulan berada di antara Bumi dan wajah Matahari yang bersinar, membuatnya menjadi gelap untuk sementara waktu. Ketika kecerahan Matahari padam oleh gerhana, bintang-bintang lain tersedia untuk diamati.
7 403 Jika Anda pernah bangun di kelas astronomi dan menonton film Interstellar, maka Anda tahu satu atau dua hal tentang lubang hitam. Penyedot debu antarbintang ini memiliki tarikan gravitasi yang sangat kuat sehingga apa pun yang tersedot tidak memiliki peluang untuk melarikan diri. Pemahaman kita tentang lubang hitam telah meningkat secara dramatis sejak Einstein pada tahun 1915, tetapi mereka tetap menjadi salah satu fenomena paling misterius dan kuat di alam semesta yang diketahui. Berikut adalah 10 hal yang mungkin tidak Anda ketahui tentang mereka.1. Mereka benar-benar tidak terlihat
Ada alasan mengapa lubang hitam disebut hitam. Gravitasi mereka begitu kuat sehingga bahkan cahaya pun tidak dapat lolos, jadi tanpa emisi cahaya, mereka tidak mungkin untuk diamati. Tapi kita bisa melihat beberapa efek gravitasi ekstrem ini terhadap benda-benda di dekatnya.2. Saat ini, kita mungkin mengorbit sebuah lubang hitam.
Rumah astronomi kita berputar di sekitar lubang hitam super besar, yang terletak tepat di pusat galaksi. Bintang-bintang dan gas panas di sekitar lubang hitam bersama-sama membentuk apa yang disebut konstelasi "Sagitarius A".3 Mereka Terbentuk Dari Sisa-sisa Bintang Besar yang Meledak
Ketika sebuah bintang besar (dan secara besar-besaran, maksud saya berkali-kali ukuran matahari kita) mati, ia meledak hebat menjadi supernova. Permukaannya hancur, dan inti yang cukup masif runtuh ke titik kepadatan tak terbatas. Ini adalah bagaimana lubang hitam dilahirkan.4. Tersedia dalam berbagai ukuran
Para astronom menyarankan bahwa mereka dapat berkisar dari lubang hitam mikro dengan massa setidaknya 22 mikrogram, hingga objek supermasif dengan massa 40 miliar (bukan, itu bukan kesalahan ketik) kali lebih banyak.5. Lubang hitam memakan bintang untuk sarapan.
Dengan gravitasinya yang besar, mereka menarik semua benda yang ada di dekatnya, termasuk.6. Mereka memancarkan pancaran plasma yang kuat
Kadang-kadang lubang hitam mencoba untuk makan terlalu banyak sekaligus, dan menghasilkan beberapa mundur. Bayangkan diri Anda mencoba mengisi ember kecil dengan air dengan selang pemadam kebakaran yang kuat. Demikian pula, lubang hitam menyemburkan aliran plasma besar, yang disebut pancaran relativistik, yang panjangnya bisa ratusan hingga ribuan tahun cahaya.7 Mereka Menciptakan Quasar, Objek Tercerah Di Alam Semesta
Quasar adalah objek yang paling energik dan bercahaya. Quasar, yang dikenal sebagai S5 0014+81, 300 triliun kali lebih terang dari matahari, atau 25.000 kali lebih terang dari gabungan semua bintang di Bima Sakti. Semua energi ini dihasilkan oleh lubang hitam super besar yang digemukkan untuk disembelih, yang terletak di tengah setiap Quasar.8. Lubang hitam sebenarnya bukan lubang.
Ini adalah sebuah bola. Dan, setidaknya sejauh yang kami tahu, tidak ada terowongan di dalamnya