Lubang hitam adalah benda paling misterius dalam semua ilmu pengetahuan. Setiap pertanyaan yang terkait dengannya adalah pertanyaan yang mempengaruhi alam semesta secara keseluruhan. Mendefinisikan lubang hitam tidaklah mudah. Menurut fisikawan, fenomena ini adalah sejenis produk gravitasi yang telah mencapai besaran kolosal. Akibatnya, area muncul di ruang angkasa begitu padat sehingga cahaya pun tidak mampu mengatasi tarikan gravitasinya. Zat yang diserap oleh lubang hitam memanas dan, terjun ke "jurang", mulai memancarkan energi yang sangat tinggi. Radiasi ini juga termasuk sinar-X, yang dapat dideteksi oleh teleskop di orbit dekat bumi.
Diketahui bahwa lubang hitam "menelan" tidak hanya benda fisik di dekatnya, tetapi juga cahaya. Karena alasan ini, mereka tidak terlihat; keberadaan fenomena semacam itu di ruang angkasa hanya mungkin dideteksi berdasarkan tanda tidak langsung.
Lubang hitam muncul setelah kematian bintang-bintang besar (mereka terutama diamati di quasar jauh, di inti galaksi yang meledak). Lubang hitam memiliki sejumlah sifat yang sangat fantastis: sifat ruang berubah di dalamnya, waktu melambat. Dua komponen fundamental dari keberadaan kita di zona unik ini dipelintir menjadi corong; ahli teori percaya bahwa di kedalaman ruang dan waktu meluruh menjadi kuanta.
Faktanya, kita berhadapan dengan perangkap gravitasi, yang tidak ada jalan keluarnya. Selain itu, jurang ini tidak memiliki … permukaan yang diamati. Jika bintang neutron memiliki medan magnet yang kuat dan denyut sinar-X yang sangat berkala, maka lubang hitam dicirikan oleh fluktuasi radiasi yang tidak dapat dihitung. Ngomong-ngomong, satu fitur lagi: fenomena ini unik dalam jumlah energi yang terkumpul di dalamnya. Tidak ada objek di alam semesta yang mengandung lebih banyak daripada lubang hitam. Nyatanya, di hadapan kita kita memiliki sumber yang tidak ada habisnya!
Lubang hitam awalnya muncul di atas kertas ketika, pada abad ke-18, para ilmuwan - Mitchell dan Laplace - menarik perhatian pada "prediksi" yang terkandung dalam teori Newton. Solusi matematis untuk masalah ini terlihat nanti. Pada awal abad ke-19, Pierre Laplace pertama kali berbicara tentang kemungkinan teoretis tentang keberadaan lubang hitam. Dalam "Kursus Fisika Teoretis" yang terkenal, Lev Landau dan Evgeny Lifshitz menyebut teka-teki alam semesta ini sebagai yang paling indah dari semua teori yang ada, dan Max Born mengaguminya "sebagai ciptaan seni".
Objek ini membangkitkan sikap semacam ini di antara hampir seluruh komunitas ilmiah. Tapi, rupanya, fisikawan Amerika K. Thorne mengungkapkan dengan sangat puitis: “Dari semua penemuan pikiran manusia, dari unicorn dan chimera hingga bom hidrogen, yang paling fantastis adalah gambar lubang hitam, perbatasannya tidak dapat dilintasi, dan bahkan cahaya terhambat olehnya. cekikan."
Di zaman kita, dengan menggunakan teleskop yang mengorbit untuk observasi, para ilmuwan telah menetapkan fakta-fakta menarik. Ternyata, lubang hitam terbagi menjadi dua jenis. Yang pertama mencakup benda-benda besar, yang dimensinya sama dengan tiga massa bintang kita. Yang kedua adalah yang disebut supermasif (berkisar dari satu juta hingga satu miliar massa matahari). Sekarang para ahli telah memperbaiki lokasi sekitar 20 lubang hitam masif dan sekitar 200 lubang hitam supermasif. Selain itu, sekitar 220 lebih tempat telah diidentifikasi, di mana benda-benda ini mungkin berada.
"Misteri utama alam semesta" tidak pernah berhenti memberikan informasi kepada para peneliti untuk dipikirkan. Maka, banyak pertanyaan muncul sehubungan dengan penemuan lubang hitam kecil namun supermasif. Misalnya, objek yang terletak di pusat galaksi NGC 4395 di konstelasi Canine Hounds membuat penasaran karena, bertentangan dengan perhitungan matematis, ia memancarkan sinar-X dengan sangat kuat. Lubang hitam ini sama kuatnya dengan "kerabat" yang sangat besar di pusat galaksi lain. Tapi "tak terlihat" ini lebih berat dari Matahari "hanya" 50.000 kali, sedangkan lubang hitam supermasif biasa, pada umumnya, jutaan dan milyaran kali lebih masif dari bintang kita.
Video promosi:
Kehadiran galaksi dalam ukuran kecil, tetapi "misteri Semesta" yang sangat kuat dapat menjelaskan sifat-sifat salah satu jenis galaksi aktif. Diyakini bahwa ada "benda tak terlihat" di tengahnya; galaksi seperti itu kurang terang dibandingkan quasar, tetapi memancarkan sinar-X dalam jumlah besar.
Lubang hitam supermasif memancarkan lebih banyak energi ke alam semesta daripada gabungan semua bintang. Selain itu, banyak dari objek-objek ini yang diperkirakan terbentuk relatif baru; para peneliti percaya bahwa setidaknya 15 persen dari semua lubang hitam supermasif berasal saat alam semesta berusia separuh usianya.
Saat ini, yang "tak terlihat" juga terus berkembang. Dalam dua atau tiga tahun terakhir, terlihat jelas bahwa alam semesta tidak hanya berkembang, tetapi juga melakukannya dengan percepatan yang lumayan. Ini disediakan oleh massa materi tak terlihat yang sangat besar. "Titik kosong" misterius di alam semesta menghasilkan 30 persen energi yang menjadi tempat terjadinya ekspansi. Tetapi dari mana 70 persen lainnya berasal masih belum diketahui (para ilmuwan menyebut bagian ini "energi gelap Semesta").
Massa benda misterius yang terbentuk akibat runtuhnya awan gas adalah dari jutaan hingga milyaran kali massa bintang. Dimensi "pulau kegelapan" semacam itu sebanding dengan ukuran tata surya kita. Selain itu, menurut astronom, lubang hitam supermasif terdapat di pusat sebagian besar galaksi. Kami bersama Anda juga tidak terkecuali dengan aturan umum. Selain itu, pengamatan terbaru dari "tak terlihat" supermasif yang mengorbit satu sama lain di pusat NGC 6240 (di konstelasi Ophiuchus) menunjukkan bahwa dalam peristiwa penggabungan galaksi, lubang hitam mereka juga bergabung. Proses ini membutuhkan waktu beberapa ratus miliar tahun untuk menyelesaikannya.
Faktanya, lubang hitam adalah elemen Alam Semesta kita yang belum dijelajahi, semacam "bintik putih". Namun bagaimanapun, fisika modern sebenarnya membutuhkan fenomena ini untuk ada. Dan dalam jumlah yang cukup. Dan sebenarnya ada banyak sumber galaksi yang aktif. Dalam rentang sinar-X, kami melihat galaksi 10 kali lebih banyak daripada dalam survei optik paling detail!
Jadi, ternyata fenomena ini cukup umum terjadi di alam semesta. Oleh karena itu, dalam dekade terakhir, arah ilmiah baru yang menjanjikan telah muncul - demografi lubang hitam. Ia mempelajari distribusi benda misterius ini di ruang angkasa dan interaksinya dengan benda material lainnya.
Stephen Hawking - seorang pria yang disebut "ilmuwan paling misterius di zaman kita", memberikan perhatian khusus pada studi lubang hitam. Ngomong-ngomong, dia adalah kepala departemen di Cambridge, yang pernah ditempati oleh Isaac Newton. Harus disebutkan di sini bahwa fisikawan Inggris yang brilian ini, yang memiliki 12 gelar ilmiah, pemenang Hadiah Nobel (1998) dan Ordo Kehormatan, anggota Royal Scientific Society of Great Britain dan Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional AS, telah menderita bentuk langka dari atrophic sclerosis selama hampir seperempat abad, yang membuatnya menjadi melumpuhkan. Hawking bergerak hanya berkat kursi roda dengan motor listrik, kuliah di universitas menggunakan synthesizer suara elektronik (ucapan cadelnya sendiri hanya dipahami oleh profesor dekat - istri dan ketiga anaknya). Kontak ilmuwan dengan lingkungan luar disediakan oleh komputer unik,yang dikendalikan oleh pria unik ini dengan satu-satunya jari aktif di tangan kirinya …
Berdasarkan tahun kerja, Hawking menyimpulkan bahwa penguapan kuantum lubang hitam tidak bisa dihindari. Artinya benda tersebut mati. Upaya menarik untuk menghubungkan ukuran dan massa "titik putih" alam semesta yang menakjubkan. Secara khusus, perhitungan ilmuwan Inggris menunjukkan: lubang hitam dengan berat satu miliar ton (massa gunung) akan memiliki … ukuran neutron atau proton. Omong-omong, profesor itu yakin bahwa waktu pembentukan "tak terlihat" yang misterius melebihi umur Semesta itu sendiri! Benar, teori quantum black hole belum ada, yang berarti bahwa proses yang ditunjukkan oleh Stephen Hawking saat ini belum sepenuhnya dipahami.
Perhatian cermat para ilmuwan terhadap masalah keberadaan "tak terlihat" dijelaskan dengan alasan yang sangat bagus. Relatif baru-baru ini, teleskop Hubble Amerika mencatat fakta yang menarik, tetapi tidak terlalu menyenangkan: lubang hitam GROJ 1655-40 dari konstelasi Scorpio sedang menuju langsung ke Matahari kita. Monster yang tidak diketahui itu, tentu saja, jauh dari kita - pada jarak 6.000 tahun cahaya. Namun, ada alasan untuk mengkhawatirkan. Kecepatan objek ini menginspirasi rasa hormat: 40.000 kilometer per jam! Dalam perjalanannya, lubang hitam "memakan" bintang-bintang. Rupanya, hal yang sama akan terjadi jauh dari masa depan yang cerah dan dengan Matahari kita sendiri. Dan sementara para ilmuwan mencoba mencari tahu apa serangan ini.
Stephen Hawking, pada musim panas 2004, mengumumkan bahwa dia telah mengungkap sepenuhnya rahasia lubang hitam - misteri utama luar angkasa. Untuk ini, ahli astrofisika menggabungkan teori relativitas dan mekanika kuantum menjadi satu teori. Hawking berpendapat bahwa lubang hitam sama sekali bukan "kuburan massal" bintang yang sangat besar, sejenis zat yang "memakan semua". Kembali pada tahun 1970-an, ilmuwan membuktikan bahwa pertukaran energi antara benda tertentu dan ruang eksternal sangat mungkin terjadi. Lubang hitam - "tempat di mana konsep klasik ruang dan waktu dihancurkan, serta semua hukum fisika yang diketahui" - bukanlah akhir dari alam semesta. Mereka mengeluarkan aliran sinar dan merupakan objek berevolusi biasa.
Namun, penemuan ini menyebabkan sebuah paradoks: profesor Inggris itu meyakinkan bahwa energi yang datang dari lubang hitam tidak mengandung "informasi" apapun tentang materi yang diserap. Kemudian setelah penguapan "tak terlihat" tidak ada jejak yang tersisa darinya, oleh karena itu, tidak ada informasi yang tersisa. Dan ini bertentangan dengan semua hukum mekanika kuantum. Stephen Hawking telah mencoba menyelesaikan paradoks ini selama 30 tahun.
Sekarang profesor percaya bahwa "titik kosong" misterius masih memungkinkan informasi keluar; kemudian jatuh ke dalam lubang hitam adalah "bukan tiket satu arah". Menurut teori Hawking, "benda tak terlihat" tidak memiliki cakrawala peristiwa yang jelas yang menyembunyikan segala sesuatu di dalamnya dari dunia luar, dan tidak menghancurkan tubuh yang jatuh sepenuhnya dan tanpa jejak. Sebaliknya, korban perangkap gravitasi terus memancarkan energi untuk waktu yang lama sementara "lubang hitam baru saja terbentuk". “Tapi nanti, cakrawala terbuka dan mengeluarkan informasi tentang apa yang telah jatuh ke dalam, sehingga kita bisa mengecek masa lalu dan bisa memprediksi masa depan,” sang ilmuwan meyakinkan. Benar, pernyataan berikutnya langsung mengecewakan penggemar fiksi ilmiah: "Jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam, energi massa Anda akan dikembalikan ke alam semesta kita,tetapi dalam bentuk yang rusak."
Ngomong-ngomong, yang misterius "tak terlihat", ternyata, mampu "bernyanyi"! Artinya, gelombang suara berasal dari mereka. Misalnya, objek serupa dari konstelasi Perseus (sekitar 250 juta tahun cahaya dari Bumi) terus-menerus "mendengkur" nada yang sesuai dengan datar B, dan 57 oktaf di bawah oktaf pertama. Apa itu? Bukti proses pemanasan awan debu yang mengelilingi lubang hitam? Sepertinya begitu. Tapi tetap saja, imajinasi melukiskan gambaran yang sangat jauh dari sains: setelah mendengarkan kumpulan asumsi dan tebakan lain tentang orangnya sendiri, "tak terlihat" yang muluk terus menertawakan para ilmuwan secara ironis, menyanyikan lagu Waktu yang sederhana untuk dirinya sendiri …
V. Syadro T. Iovleva O. Ochkurova
