10. april 2019 je zgodovinski dan astronomov. Ker je včeraj direktor EHT (Teleskop Horizon Horizon) prikazuje fotografijo Črne luknje (Črna luknja) prvič.
Te novice so se hitro razširile po različnih medijskih časovnicah in novičarskih portalih. Tudi nekateri znanstveniki so o tem tvitnili na Twitterju. Še posebej račun Twitter Teleskop Horizon Horizon.
Črna luknja ima območje 40 milijard kilometrov ali 3 milijone krat večje od Zemlje in večje od našega sončnega sistema. Vau, res veliki fantje. Kolikor so omenjali raziskovalci Črna luknja to je "pošast". Medtem ko je razdalja črne luknje 500 milijonov bilijonov kilometrov od Zemlje.
Fotografijo Črna luknja je uspešno posnelo osem različnih teleskopov, razpršenih po vsem svetu. Poimenovana je mreža osmih teleskopov Teleskop Horizon Horizon (EHT).
To se zdi zanimivo, če o tem govorimo Črna luknja. Nekateri imajo morda še vedno v mislih velike vprašaje. Kaj Črna luknja to? Kako je nastal?
Zato si poglejmo globlje!
Zakaj zvezde sijejo?
Da bi razumeli, kako so nastale črne luknje, moramo najprej razumeti zvezdno recikliranje.
Zvezde, razpršene po vesolju, so dejansko sestavljene iz atomov vodika. Vsi vemo, da je vodik najpreprostejši atom. Jedro vodikovega atoma je sestavljeno iz samo enega protona in je obdano z enim elektronom.
V normalnih pogojih bi se ti atomi oddaljili drug od drugega. Vendar to ne velja, če ste v zvezdi. Visoka temperatura in pritisk na zvezdo bo prisilila atome vodika, da se premikajo s tako hitro hitrostjo, da atomi trčijo med seboj.
Posledično se protoni v vodikovem atomu trajno zlijejo z drugimi vodikovimi atomi in tvorijo izotop devterija. Nato trči z drugim atomom vodika in tvori helionski izotop.
Po tem bo jedro heliona spet trčilo z atomom vodika in tvorilo atom helija, ki ima maso težjo od vodika.
Ta postopek znanstveniki imenujejo reakcija jedrske fuzije.
Fuzijske reakcije poleg tega, da proizvajajo zelo težke elemente, proizvajajo tudi ogromno energije. Prav zaradi te energije zvezde sijejo in izžarevajo izjemno visoko toploto.
Tako lahko sklepamo, da je vodik gorivo, s katerim zvezda še naprej sije.
Fantje, sevanje, ki nastane zaradi te fuzijske reakcije, ne povzroči le sijanja zvezd. Ohranja pa tudi stabilnost zvezdne strukture. Ker bo sevanje zaradi fuzijske reakcije povzročilo visok tlak plina, ki vedno poskuša priti ven iz zvezde in kompenzirati gravitacijsko silo zvezde. Posledično se ohranja struktura zvezd.
Če ste še vedno zmedeni, si samo predstavljajte, da imate balon. Če ste pozorni na balon, obstaja ravnovesje med zračnim tlakom v balonu, ki poskuša napihniti balon, in gumeno napetostjo, ki poskuša balon skrčiti.
Torej, to je preprosta razlaga, kako reciklirati zvezdo. Oglejte si naslednjo razpravo, fantje, kajti o Črni luknji se bomo še pogovarjali.
Izvor črne luknje
Teorijo črne luknje sta prvi predlagala John Mitchel in Pierre-Simon Laplace v 18. stoletju našega štetja, nato pa jo je razvil nemški astronom Karl Schwarszchild na podlagi teorije splošne relativnosti Alberta Einsteina.
Potem je to vse bolj populariziral Stephen Hawking.
Prej smo razumeli, da imajo zvezde tudi gravitacijo, ki sproži fuzijske reakcije. Ta reakcija bo proizvedla ogromno energije. Ta energija je v obliki jedrskega in elektromagnetnega sevanja, zaradi katerega zvezde sijejo.
Reakcija fuzije vodika se ne ustavi s pretvorbo v helij. A nadaljeval se bo, od helija do ogljika, neona, kisika, silicija in nazadnje do železa.
Ko se vsi elementi spremenijo v železo, se fuzijska reakcija ustavi. To pa zato, ker zvezde nimajo več energije za pretvorbo železa v težje elemente.
Ko količina železa v zvezdi doseže kritično količino. Tako se bo sčasoma fuzijska reakcija zmanjšala, energija sevanja pa se bo zmanjšala.
Posledično se bo porušilo ravnotežje med gravitacijo in sevanjem. Tako ni več izhodne sile, ki bi kompenzirala silo gravitacije. To povzroči, da zvezda doživi dogodek "gravitacijski kolaps ". Ta dogodek povzroči, da se struktura zvezde poruši in se vpije v jedro zvezde.
V primeru gravitacijski kolaps to je, ko ima zvezda maso približno eno in pol mase sonca, potem se ne bo mogla podpirati proti svoji gravitacijski sili.
Velikost te mase se trenutno uporablja kot merilo, znano kot meja Chandrasekhar.
Če je zvezda manjša od meje Chandrasekharja, se lahko neha krčiti in sčasoma postane bel pritlikavec (whitedrawf). Poleg tega se bo zvezda, ki je ena ali dvakrat večja od sonca, vendar veliko manjša od pritlikavca, spremenila v nevtronsko zvezdo.
Medtem pa bodo zvezde, ki so veliko večje od meje Chandrasekharja, v nekaterih primerih eksplodirale in izločile svoje strukturne snovi. Medtem bo preostali material eksplozije ustvaril črno luknjo.
Torej, tako lahko nastane črna luknja. Zvezda, ki umre, se ne spremeni v črno luknjo. Občasno se bo spremenil v belega škrata ali nevtronsko zvezdo.
Nato je črna luknja opredeljena kot objekt, ki je del prostora in časa, ki ima zelo močno gravitacijsko silo. Okoli črne luknje je odsek, imenovan horizont dogodkov, ki oddaja sevanje okoli sebe z omejeno temperaturo.
Temu predmetu pravijo črna, ker absorbira vse, kar je v njegovi bližini in se ne more vrniti, tudi svetlobo z največjo hitrostjo.
Da, to je kratka razlaga Črna luknja. Nekaj edinstvenih dejstev o Črna luknja bo v naslednjem članku.
Referenca:
- Kratka zgodovina časa, profesor Stephen Hawking
- Prva podoba črne luknje
- Kaj se zgodi znotraj črne luknje
- Nastanek črne luknje
