เป็นเวลานานดูเหมือนว่าหลุมดำลึกลับจะมีอยู่ในจิตใจของนักฟิสิกส์ทฤษฎีเท่านั้น ตอนนี้ต้องขอบคุณความสำเร็จของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่มันกลายเป็นชัดเจน: พวกมันมีอยู่จริง เมื่อวันที่ 14 กันยายน 2558 คลื่นความโน้มถ่วงเคลื่อนที่เป็นครั้งแรกในอวกาศของเครื่องตรวจจับ LIGO ของอเมริกา หลักฐานการกระเพื่อมของอวกาศ - เวลาทำนายโดยอัลเบิร์ตไอน์สไตน์ (2422-2498) 100 ปีก่อนขณะเดียวกันก็เป็นการพิสูจน์การทดลองทางกายภาพเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของหลุมดำ
สัญญาณที่วัดได้ครั้งแรก GW150914 เกิดขึ้นจากหลุมดำสองแห่งที่มีมวลดวงอาทิตย์ 36 และ 29 ดวงซึ่งครั้งหนึ่งล้อมรอบกันและกันในรูปแบบของระบบดาวคู่จนกระทั่งในที่สุดพวกมันก็รวมกันเป็นวัตถุมวล 62 ดวง
ไม่กี่เดือนต่อมานักวิจัยได้บันทึกคลื่นความโน้มถ่วงจากแหล่ง GW151226 จากระบบที่คล้ายกัน เหตุการณ์เหล่านี้ทำให้โครงสร้างของเวลาว่างตกใจอย่างมาก และด้วยวิธีที่น่าประทับใจพวกเขายืนยันการมีอยู่ของสัตว์ประหลาดจักรวาลที่ไม่รู้จัก
แต่คนทั่วไปรู้อะไรเกี่ยวกับหลุมดำ ข้อเท็จจริงเพียงไม่กี่ครั้งที่เรียนในวิชาดาราศาสตร์ในโรงเรียน ลองพยายามชดเชยช่องว่างความรู้นี้ แนะนำข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ 10 อันดับแรกเกี่ยวกับหลุมดำในอวกาศ
10. สามารถมีขนาดใหญ่ไม่ จำกัด
หลุมดำขนาดใหญ่พิเศษสามารถเข้าถึงจากดวงอาทิตย์ 105 ถึง 1,010 ดวง. ยังไม่ชัดเจนว่าเกิดขึ้นและพัฒนาได้อย่างไร นักวิจัยแนะนำว่ามีหลุมดำมวลมหาศาลในใจกลางกาแลคซีเกือบทุกแห่ง
หลุมดำซึ่งตั้งอยู่ในใจกลางของทางช้างเผือกก็เป็นของประเภทนี้ด้วย 3.6 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ หากหลุมดำล้อมรอบด้วยดิสก์ฝุ่นก๊าซหมุนได้สสารอาจจะร้อนขึ้นและเริ่มเรืองแสงอย่างสว่างไสว ปรากฏการณ์ดังกล่าวเรียกว่ากาแลคซีของเซเฟอร์เฟอร์หรือควาซาร์
9. พวกเขาแทบจะไม่สามารถสังเกตเห็นได้
หลุมดำนั้นหายากเพราะพวกมันไม่เปล่งแสง. การส่องผ่านของแสงเบี่ยงเบนจากวงโคจรของพวกเขาเนื่องจากแรงโน้มถ่วงมหาศาล นอกจากนี้ยังมีหลุมดำที่“ หลับ” และจะเคลื่อนไหวเฉพาะเมื่อสสารเข้าใกล้
เนื่องจากหลุมดำดูดซับแสงทั้งหมดเป็นจำนวนมากที่มีวัตถุอวกาศเป็นประกายบนท้องฟ้านักดาราศาสตร์จึงไม่สามารถระบุได้โดยตรง แต่มีบางปุ่มที่แสดงการปรากฏตัวของหลุมดำ
ในอีกด้านหนึ่งแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งของหลุมดำดึงดูดวัตถุใด ๆ ที่อยู่รอบ ๆ นักดาราศาสตร์ใช้การเคลื่อนไหวที่ผิดปกติเหล่านี้เพื่อสรุปว่ามีสัตว์ประหลาดที่มองไม่เห็นซ่อนตัวอยู่ใกล้ ๆ
หรือวัตถุสามารถหมุนรอบหลุมดำได้และนักดาราศาสตร์สามารถมองหาดวงดาวที่ดูเหมือนจะไม่เคลื่อนที่เลยเพื่อค้นหาตัวเลือกที่น่าจะเป็นชื่อหลุมดำ ดังนั้นนักดาราศาสตร์ในปลายทศวรรษ 2000 ระบุว่า Sagittarius A เป็นหลุมดำ
8. หลุมดำ - เครื่องดูดฝุ่นขนาดใหญ่
นักวิทยาศาสตร์บางคนเรียกว่าสสารยักษ์ในหลุมดำในพื้นที่เล็ก ๆ พวกเขายังรับทราบว่า หลุมดำทำหน้าที่เหมือนเครื่องดูดฝุ่นอวกาศที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษ.
พวกมันดึงดูดสสารแล้วดูดซับมันอย่างไร้ความปราณีเหมือนพืชกินเนื้อเป็นอาหารในระยะลึก พวกเขายังจับดาวเมื่อพวกเขาตกลงไปในเขตดึงดูดของหลุมดำดังกล่าว ในกรณีนี้สสารดาวฤกษ์จะหมุนรอบ ๆ หลุมดำทำให้ร้อนและเรืองแสงอย่างสว่างไสวก่อนที่จะหายไป
ในปี 2010 นักวิจัยได้สังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ว่าหลุมดำขนาดยักษ์นั้นสามารถฉีกดาวได้อย่างไร
7. ส่งผลต่อเวลา
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เวลาสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกันไป ที่ความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสงเวลาจะไหลช้าลงสำหรับวัตถุที่เคลื่อนไหว นั่นคือความเร็วของแสงเป็นค่าสัมบูรณ์ซึ่งไม่สมจริงเพื่อให้บรรลุและเวลานั้นสัมพันธ์กันเสมอ
ครั้งหนึ่งไอน์สไตน์สรุปว่าแรงโน้มถ่วงปรากฏขึ้นอันเป็นผลมาจากความโค้งของอวกาศ - เวลา เขาเรียกว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปอย่างสม่ำเสมอ ในพื้นที่เวลาโค้งองค์ประกอบทั้งหมดจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่สั้นที่สุด
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแสดงให้เห็นว่าความเร็วของเวลาขึ้นอยู่กับสนามโน้มถ่วงโดยตรง
หลุมดำมีมวลขนาดใหญ่ที่พวกมันโค้งงอเวลาว่างในลักษณะที่เกิดความล้มเหลวอย่างลึก. ดังนั้นเมื่อกลับมาแล้วจะไม่สมจริง
6. โยนสสารเข้าไปในอวกาศ
หลุมดำเป็นสิ่งเสพติดที่กินไม่เลือกชนิดหนึ่งซึ่งมักจะบอกตำแหน่งของตน เมื่อพวกเขาดึงดูดดาวฤกษ์ที่อยู่รอบ ๆ แรงโน้มถ่วงและแรงแม่เหล็กอันทรงพลังของพวกมันทำให้ก๊าซและฝุ่นที่อยู่ในความร้อนมากเกินไปทำให้พวกมันแผ่รังสีออกมา สสารที่เรืองแสงนี้ส่วนหนึ่งประกอบด้วยหลุมดำในภูมิภาคที่หมุนวนเรียกว่าดิสก์สะสมมวลสาร
ในเวลาเดียวกันสสารที่เริ่มตกอยู่ในหลุมดำไม่จำเป็นต้องอยู่ที่นั่น หลุมดำบางครั้งอาจทำให้ละอองดาวตกลงมาเปลี่ยนมันให้กลายเป็นรังสีที่ทรงพลัง
5. ไม่ใช่ช่องทาง แต่เป็นทรงกลม
ในตำราและคู่มือดาราศาสตร์ส่วนใหญ่หลุมดำจะแสดงเป็นช่องทาง นี่เป็นเพราะพวกมันแสดงให้เห็นจากมุมมองของหลุมความโน้มถ่วง ในความเป็นจริง หลุมดำมีลักษณะเป็นทรงกลมในแบบฟอร์ม.
4. ทำไมสีดำ
แม้ว่าที่จริงแล้วหลุมดำจะไม่มีปัญหา แต่ก็มีพื้นผิว -“ ขอบฟ้าเหตุการณ์” ในความรู้สึกนี่เป็นตัว จำกัด ซึ่งไม่มีสิ่งใดสามารถแทรกซึมออกไปด้านนอก - ไม่มีสัญญาณวิทยุหรือแม้แต่อนุภาคของแสงที่หมุนด้วยความเร็วสูง จากที่นี่คำว่า "ดำ".
3. กฎของฟิสิกส์ไม่ได้ใช้ในศูนย์
หากหลุมดำหมุนขอบฟ้าเหตุการณ์จะเปลี่ยนรูปเล็กน้อย อย่างไรก็ตามเวลาว่างของสภาพแวดล้อมในทันทีและสิ่งที่มีอยู่นั้นหมุนไปด้วย อิทธิพลของหลุมดำนี้เรียกว่าเออร์โกสเฟียร์และมีรูปร่างเป็นทรงรี สสารซึ่งครั้งหนึ่งมันป้อนจากด้านนอกไม่จำเป็นต้องพุ่งเข้าสู่กับดักอวกาศโดยตรง แต่ก่อนอื่นมันจะหมุนไปพร้อมกับมัน.
2. ไม่ใช่หลุมดำเดียวที่เหมือนหลุมอื่น
หลุมดำมวลมหาศาลที่ทำนายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์สามารถมีมวลได้เท่ากับมวลดวงอาทิตย์นับพันล้านดวง สัตว์ประหลาดอวกาศเหล่านี้อาจซ่อนตัวอยู่ในใจกลางกาแลคซีส่วนใหญ่.
ทางช้างเผือกประกอบด้วยหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางเรียกว่า Sagittarius A ซึ่งมีมวลมากกว่ามวลดวงอาทิตย์มากกว่าสี่ล้านเท่า
สมาชิกเล็ก ๆ ของตระกูลหลุมดำยังคงเป็นทฤษฎี ลมกรดเล็ก ๆ แห่งความมืดเหล่านี้อาจมีชีวิตขึ้นมาไม่นานหลังจากจักรวาลถูกก่อตัวขึ้นจากการระเบิดครั้งใหญ่เมื่อประมาณ 13.7 พันล้านปีก่อนและระเหยไปอย่างรวดเร็ว
นักดาราศาสตร์ยังสงสัยว่ามีวัตถุประเภทหนึ่งในจักรวาลที่เรียกว่าหลุมดำขนาดกลางแม้ว่าหลักฐานการดำรงอยู่ของพวกมันยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่
1. เปิดโดย John Wheeler
John Archibald Wheeler ประกาศเกียรติคุณคำว่า "หลุมดำ" ในปี 1967. ก่อนหน้านี้พ่อของทฤษฎีสัมพัทธภาพ Albert Einstein ได้จัดการกับหลุมดำแล้ว ในความคิดของเขาหลุมดำเป็นสถานที่เวลาที่โค้งงออย่างแรงจนแสงไม่สามารถผ่านได้โดยไม่ถูกดูดซับ
ในปี 1982 หลุมขนาดใหญ่แห่งแรกนอกกาแลคซีของเราถูกค้นพบใน Great Magellanic Cloud ระยะทางประมาณ 150,000 ปีแสง