Як ми знаходимо чорні діри?

Частина третя: “Як ми знаходимо чорні діри?”

Чорну діру не можливо побачити. Її можливо лише «вичислити» за впливом на сусідні тіла. Ось основні методи ідентифікації:

  • Маса діри вираховується з маси космічних тіл, що кружляють навколо неї
  • Ефект гравітаційної лінзи
  • Випромінювання

Маса

Навколо  багатьох чорних дір кружляють об’єкти.  За їх присутністю ми можемо здогадатись про існування чорної діри. Враховуючи поведінку цих об’єктів, можливо вирахувати масу діри.

Щоб знайти діру, вчені шукають зірку чи газовий диск, що поводиться так, ніби поруч з ним знаходиться тіло з величезною масою.

Наприклад, в центрі галактики NGC 4261 існує коричневий, спіралеподібний диск, що крутиться навколо своєї осі. Диск має розмір Сонячної системи,  але важить в 1.2 мільярди разів більше ніж Сонце. Така велика маса для газового диску вказує на наявність чорної діри в ньому.

Гравітаційна лінза

Загальна Теорія Відносності Айнштайна передбачала здатність  гравітації вигинати простір. Це передбачення пізніше було доведено на практиці під час Сонячного затемнення, коли вчені виміряли розташування зірки до, під час та після затемнення. Розташування зірки змінилось, оскільки світло від неї вигиналось гравітацією Сонця. Тому, тіло з величезною гравітаційною силою (галактика чи чорна діра), розташоване між Землею та віддаленим об’єктом, може вигинати світло віддаленого об’єкту за принципом лінзи.

Випромінювання

Коли матерія потрапляє до чорної діри з сусідньої зірки, вона нагрівається до мільйонів градусів за Кельвіном та неймовірно пришвидшується. Нагріта до такої температури матерія випромінює Рентгенівські хвилі, які можна помітити за допомогою Рентгенівських телескопів.

Зірка Cygnus X-1 випромінює потужні хвилі Рентгенівських хвиль і вважається кандидатом на чорну діру.

Окрім Рентгенівського випромінювання, чорні діри також з неймовірною швидкістю видувають потоки матерії.  Такі потоки помічено в багатьох галактиках. Вчені вважають, що в даних галактиках існують надмасивні чорні діри (в мільярди разів важчі за Сонце), що видувають потоки матерії  та сильне радіо випромінювання.

Загалом, чорні діри не є такими собі космічними пилосмоками – вони ніколи не поглинуть всю матерію. Й хоча їх не видно, ми можемо знайти їх за суміжними ознаками. Багато вчених вважають, що чорні діри можуть сполучати різні просторові виміри та уможливлюють подорож у часі. Як би там не було, чорні діри залишаються одними з найбільш загадкових та цікавих явищ сучасної науки.

Читайте першу частину: “Що ж таке Чорна діра?”

Читайте другу частину: “Типи чорних дір?”