Crne rupe su jedni od najfascinantnijih objekata u svemiru, poznati po svojoj sposobnosti da savijaju prostor-vrijeme i zarobljavaju sve što im se previše približi, uključujući svjetlost. Unatoč činjenici da ih ne možemo izravno vidjeti, napredna tehnologija i istraživanja omogućili su nam da saznamo mnogo o njihovim karakteristikama i vrstama.
U ovom članku predstaviti ću Vam različite vrste crnih rupa i njihova ključna obilježja!
Tri vrste crnih rupa
Postoje Zvjezdano-masivne crne rupe.
Zvjezdane crne rupe nastaju smrću zvijezda koje su znatno masivnije od Sunca. Kada takve zvijezde potroše svoje nuklearno gorivo, njihova jezgra kolapsira pod vlastitom gravitacijom, stvarajući crnu rupu. Ove crne rupe također mogu nastati sudarom neutronskih zvijezda, što je prvi put otkriveno 2017. godine pomoću LIGO i Virgo detektora. Zvjezdane crne rupe su vjerojatno najčešće u svemiru, ali ih je teško otkriti osim ako imaju običnu zvijezdu za pratnju. U takvim slučajevima, crna rupa može izvlačiti materijal iz zvijezde, uzrokujući zagrijavanje plina i njegovo svijetljenje u rendgenskim zrakama.
Postoje supermasivne crne rupe.
Supermasivne crne rupe nalaze se u središtima gotovo svake galaksije. Njihova masa varira od 100.000 do nekoliko milijardi puta mase Sunca, što ih čini prevelikima da bi nastale iz jedne zvijezde. Crna rupa u središtu naše galaksije, Mliječne staze, ima masu oko 4 milijuna puta veću od mase Sunca. U obliku kvazara i drugih “aktivnih” galaksija, ove crne rupe mogu svijetliti dovoljno snažno da ih se vidi s udaljenosti od milijardi svjetlosnih godina. Znanstvenici iz Centra za astrofiziku | Harvard & Smithsonian dio su suradnje Event Horizon Telescope (EHT), koja je snimila prvu sliku crne rupe: supermasivne crne rupe u središtu galaksije M87.
Postoje i crne rupe srednje mase.
Crne rupe srednje mase su najtajanstvenije jer su vrlo rijetko viđene. Teže između 100 i 10.000 puta više od Sunca, što ih smješta između zvjezdanih i supermasivnih crnih rupa. Još uvijek ne znamo točno koliko ih ima, a poput supermasivnih crnih rupa, ne razumijemo potpuno kako nastaju ili rastu. Proučavanje ovih crnih rupa moglo bi nam pružiti važne informacije o nastanku supermasivnih crnih rupa.
Ključne karakteristike crnih rupa
Postoji šest karakteristika crnih rupa koje biste trebali znati.
Jednostavnost
Crne rupe su iznenađujuće jednostavne jer se mogu opisati pomoću dva osnovna svojstva: mase i brzine rotacije. Ovo ih čini mnogo jednostavnijima za razumijevanje u usporedbi sa zvijezdama, koje su oblikovane kroz složene procese evolucije i imaju različite kemijske sastave. Masa i brzina rotacije crne rupe određuju veličinu horizonta događaja, odnosno granicu unutar koje ništa ne može pobjeći njezinoj gravitaciji, kao i način na koji gravitacija utječe na materiju koja pada prema crnoj rupi.
Kompaktnost
Crne rupe su nevjerojatno kompaktne u usporedbi sa svojom masom. Horizont događaja crne rupe koja ima masu jednaku masi Sunca bio bi širok samo oko 6 kilometara. Ako se crna rupa brže okreće, taj se promjer dodatno smanjuje. Čak bi i supermasivna crna rupa, koja može imati masu milijardi puta veću od Sunca, stala unutar našeg Sunčevog sustava zbog svoje izuzetne kompaktnosti.
Moć
Kombinacija ogromne mase i male veličine crne rupe rezultira ekstremno jakom gravitacijom. Ova gravitacija je toliko snažna da može raspadati zvijezde koje joj se previše približe, stvarajući intenzivne bljeskove svjetlosti. Supermasivne crne rupe zagrijavaju plin koji pada na njih do temperature od milijuna stupnjeva, zbog čega emitiraju rendgenske zrake i druge oblike zračenja koje možemo detektirati s ogromnih udaljenosti.
Učestalost
Prema teorijskim proračunima i promatranjima, Mliječna staza može sadržavati čak stotinu milijuna crnih rupa, većinom zvjezdanih crnih rupa. S obzirom na to da većina galaksija ima barem jednu supermasivnu crnu rupu u svom središtu, može se pretpostaviti da u promatranom svemiru postoji na stotine milijardi supermasivnih crnih rupa.
Važnost
Iako crne rupe imaju reputaciju da gutaju sve pred sobom, one zapravo rasipaju mnogo materijala kroz složene vrtloge plina blizu horizonta događaja. Ovi mlazovi i vjetrovi plina šire atome kroz galaksiju, što može stimulirati ili usporiti formiranje novih zvijezda, ovisno o okolnostima. Time supermasivne crne rupe imaju ključnu ulogu u razvoju galaksija, daleko izvan dosega njihove gravitacije.
Tajanstvenost
Osim astronoma, crne rupe intrigiraju i fizičare jer predstavljaju prirodni laboratorij za istraživanje “kvantne gravitacije”. Crne rupe su opisane općom teorijom relativnosti Alberta Einsteina, našom trenutnom teorijom gravitacije, ali drugi aspekti prirode opisani su kvantnom fizikom. Do sada nije razvijena potpuna teorija kvantne gravitacije, ali znamo da će crne rupe biti ključne za testiranje bilo koje buduće teorije.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
