Črne luknje so izredno gosta nebesna telesa, iz katerih ne more uiti niti svetloba. So zelo skrivnostne, njihov obstoj pa je ena od ključnih posledic delovanja sile težnosti. Ko se materija z dovolj veliko maso stisne na zelo majhno prostornino, nastane telo, ki dobesedno raztrga tkanino prostor-časa. Črne luknje imajo tako močno gravitacijo, da privlačijo snov iz svoje okolice in jo pogoltnejo. V nadaljevanju bomo predstavili odgovore na nekatera pogosta vprašanja v zvezi s črnimi luknjami, ki jih ponuja spletna stran Nasa Science.
Kako lahko sploh vemo za črne luknje, če te vsrkajo svetlobo in jih posledično ne moremo videti?
S tako imenovanega dogodkovnega obzorja črne luknje ne more pobegniti nič, niti svetloba. Nasini teleskopi zato opazujejo njegovo okolico, kjer snov kroži z zelo veliko hitrostjo, zaradi česar se segreje na več milijonov stopinj in proizvaja močne rentgenske žarke. Silovita gravitacija črne luknje poleg tega ukrivi sam prostor, zato je mogoče opazovati njen vpliv na zvezde in druga nebesna telesa, četudi je očesu nevidna.
Obstajale bodo še zelo zelo dolgo
Kako dolgo traja, da nastane črna luknja?
Zvezdne črne luknje imajo večdesetkrat večjo maso od Sonca. Nastanejo lahko le nekaj sekund po tem, ko se sesede dovolj velika zvezda. Te relativno majhne črne luknje lahko nastanejo tudi, ko se združita dve izredno gosti telesi, imenovani nevtronski zvezdi. Poleg tega lahko zvezdne črne luknje precej hitro nastanejo pri trku nevtronske zvezde z že obstoječo črno luknjo, pa tudi kadar trčita dve črni luknji. Takšni trki obenem proizvedejo gravitacijske valove, nihanje oziroma valovanje v prostor-času. Manj je znanega o skrivnostnih supermasivnih črnih luknjah, ki se nahajajo v središčih galaksij in so lahko večmilijonkrat ali kar milijardokrat težje od Sonca. Do tako impozantne velikosti lahko zrastejo v manj kot milijardi let, znanstveniki pa še ne vedo, kako dolgo traja, da nastanejo.
Lahko so večmilijonkrat ali kar milijardokrat težje od Sonca
Kako lahko znanstveniki izračunajo maso supermasivne črne luknje?
Znanstveniki so na podlagi opazovanja gibanja zvezd v jedrih galaksij ugotovili, da se morajo tam nahajati temna in zelo masivna telesa. Njihovo maso se da izračunati glede na hitrost, s katero se premikajo zvezde. Materija, ki pade v črno luknjo, prispeva k njeni skupni masi, saj masa v vesolju ostaja konstantna in ne more kar tako izginiti.
Ali lahko črna luknja v celoti pogoltne galaksijo?
Ne, to se ne more zgoditi. Gravitacijsko polje supermasivne črne luknje, ki se nahaja v središču galaksije, je sicer izredno veliko, a še zdaleč ne dovolj, da bi lahko vase posrkalo preostalo galaksijo.
Kaj bi se z nami zgodilo, če bi padli v črno luknjo?
Vsekakor se nam ne bi dobro pisalo! To, kar vemo o notranjosti črnih lukenj, temelji na ugotovitvah Alberta Einsteina in njegovi splošni teoriji relativnosti. Oddaljeni opazovalec lahko vidi le tisto, kar se nahaja izven dogodkovnega obzorja, nekdo, ki bi ga vase potegnila črna luknja, pa bi stvarnost doživljal precej drugače. Če bi se znašli na dogodkovnem obzorju, bi se namreč vaše dojemanje prostora in časa popolnoma spremenilo, obenem pa bi vas neverjetna gravitacija črne luknje raztegnila kot špaget oziroma špagetificirala, kot temu pravijo znanstveniki. K sreči se to še nikoli ni zgodilo, saj so vse črne luknje preveč oddaljene, da bi vase potegnile snov iz našega osončja. So pa znanstveniki že opazovali, kako so črne luknje raztrgale zvezde, pri čemer se je sprostilo ogromno energije.
Kaj bi se zgodilo, če bi se Sonce spremenilo v črno luknjo?
Iz Sonca ne bo nikoli nastala črna luknja, ker nima dovolj velike mase, da bi eksplodiralo. Namesto tega bo sčasoma postalo gostejše nebesno telo, imenovano bela pritlikavka. Če pa bi hipotetično Sonce lahko postalo črna luknja z enako maso, kot jo ima danes, to ne bi vplivalo na orbite planetov, saj bi vpliv njegove gravitacije ostal enak. Zemlja bi tako še naprej krožila po ustaljeni tirnici, ne da bi jo Sonce posrkalo, seveda pa bi bilo v tej namišljeni situaciji pomanjkanje svetlobe usodno za življenje na našem planetu.
Ali črne luknje vplivajo tudi na Zemljo?
Eksplozije masivnih zvezd pustijo za seboj zvezdne črne luknje, pri tem pa se po vesolju razširijo elementi, kot so ogljik, dušik in kisik, ki so nujno potrebni za življenje. Združitve dveh nevtronskih zvezd, dveh črnih lukenj ali nevtronske zvezde in črne luknje na podoben način ustvarijo težke elemente, ki lahko nekega dne postanejo del novih planetov. Udarni valovi, ki se sprostijo pri eksplozijah zvezd, lahko sprožijo tudi nastanek novih zvezd in novih osončij. Zato svoj obstoj na neki način dolgujemo pradavnim eksplozijam in trkom, ki so povzročili nastanek črnih zvezd. Širše gledano, se v središču večine galaksij verjetno skrivajo črne luknje. Znanstveniki še ne razumejo povsem, kakšna je povezava med temi supermasivnimi črnimi luknjami in rojstvom galaksij. Mogoče je denimo, da je na oblikovanje naše Rimske ceste vplivala črna luknja. Vprašanje, kaj je bilo prej, galaksija ali črna luknja, pa ostaja ena največjih ugank v vesolju.
Kako daleč se nahaja najbolj odročna črna luknja?
Znanstveniki so najbolj odmaknjeno črno luknjo doslej zabeležili v galaksiji, ki je od nas oddaljena približno 13,1 milijarde svetlobnih let. Če upoštevamo, da je ocenjena starost vesolja okoli 13,8 milijarde let, bi to pomenilo, da je ta črna luknja obstajala že 690 milijonov let po velikem poku. V tem primeru gre za kvazar, območje v jedru galaksije, kjer se v črno luknjo iztekajo ogromne količine plinov s tolikšno hitrostjo, da proizvaja tisočkrat več energije kot galaksija sama. Znanstveniki so ga uspeli s tako strašanske razdalje zaznati zahvaljujoč njegovi izjemni svetlosti.
Če iz črnih lukenj ne more nič pobegniti, ali bodo nekoč požrle celotno vesolje?
Vesolje je ogromno. Območje, na katero lahko črna luknja neposredno vpliva, je precej majhno v primerjavi z galaksijo. To velja celo za supermasivne črne luknje, kot je tista v središču Rimske ceste. Ta je verjetno že pogoltnila vse ali skoraj vse okoliške zvezde, tiste, ki so bolj oddaljene, pa predvidoma niso ogrožene. Ker ta črna luknja že tehta za nekaj milijonov Sonc, bi se njena masa le malenkost povečala, če bi k temu prišteli še kakšno zvezdo v velikosti Sonca. Zemlja, ki je od sredine naše galaksije oddaljena okoli 26.000 svetlobnih let, je zato povsem na varnem. V prihodnje se bodo zaradi trkov galaksij črne luknje sicer res povečale, na primer z združevanjem dveh črnih lukenj, a takšni trki se ne bodo mogli dogajati v nedogled, saj je vesolje zares gromozansko, poleg tega pa se še vedno širi.
Se lahko črne luknje tudi skrčijo?
Da. Fizik Stephen Hawking je predpostavil, da se črne luknje počasi manjšajo, ker stalno oddajajo majhno količino energije v obliki tako imenovanega Hawkingovega sevanja. Do tega pride, ker vesolje v resnici ni povsem prazno, temveč v njem ves čas nastajajo pari delcev, ki se nato običajno kmalu spet uničijo. Hawking je pokazal, da če takšna delca nastaneta v bližini črne luknje, lahko eden od para pade v črno luknjo, drugi pa pobegne v vesolje. Črna luknja pri tem izgubi energijo in maso. Iz te teorije izhaja, da bodo črne luknje zaradi Hawkingovega sevanja sčasoma izhlapele, vendar pa bi ta postopek v večini primerov trajal dlje, kot je staro vesolje. Črne luknje, tudi tiste, ki imajo le nekajkrat toliko mase kot Sonce, bodo torej obstajale še zelo zelo dolgo, sklene Nasa Science.
Obiščite spletno stran brez oglasov.
