Περιεχόμενο
Μια μαύρη τρύπα είναι ένα πολύ περίεργο πράγμα. ένα υπόλοιπο ενός παλιού αστέρος, έχει μάζα αλλά όχι άτομα. Το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένο είναι τόσο πυκνό ώστε να στρεβλώνει το χώρο και το χρόνο. καμία συνηθισμένη ύλη δεν μπορεί να ξεφύγει από την τεράστια βαρυτική έλξη της, ούτε και το φως. Επειδή δεν μπορείτε να δείτε μια μαύρη τρύπα απευθείας, οι επιστήμονες μπορούν μόνο να τις παρατηρήσουν μέσω των επιπτώσεών τους σε κοντινά αστέρια.
Πεθαίνοντας Αστέρι
Οι μαύρες τρύπες ξεκινούν ως μεγάλα αστέρια που είναι περίπου 20 φορές μεγαλύτερα από τον ήλιο. Τα αστέρια αποτελούνται από φυσιολογική ύλη - άτομα υδρογόνου, ήλιο και άλλα στοιχεία - και έχουν ισοδύναμη μάζα με πολλές εκατοντάδες χιλιάδες Γη. Όλη αυτή η μάζα παράγει γιγαντιαίες βαρυτικές δυνάμεις που θέλουν να συντρίψουν τα άτομα από την ύπαρξη. Κατά τη διάρκεια της ζωής του αστεριού, ωστόσο, η ενέργεια που παράγει ωθείται προς τα έξω με αρκετή δύναμη για να αντισταθμίσει τη βαρύτητα. Όταν το αστέρι τρέχει έξω από το καύσιμο, εκρήγνυται σε ένα σουπερνόβα, αφήνοντας έναν νεκρό πυρήνα μέσα σε ένα νέφος αερίου και σκόνης. Εάν ο πυρήνας είναι περισσότερο από 2,5 φορές η μάζα του ήλιου, η γιγαντιαία βαρύτητα του πιέζει τα άτομα του, μέχρις ότου η ύλη έχει μηδενικό μέγεθος. Παραδόξως, η μάζα παραμένει εκεί, σχηματίζοντας το κέντρο μιας νέας μαύρης τρύπας.
Άπειρη Πυκνότητα
Όλη η ύλη έχει πυκνότητα, που ορίζεται ως η μάζα ενός αντικειμένου διαιρούμενη με τον όγκο του. οι ουσίες που έχουν την ίδια μάζα σε μικρότερο μέγεθος έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα. Για να δώσουμε μερικά παραδείγματα, το νερό έχει πυκνότητα 1 γραμμάριο ανά κυβικό εκατοστό και το οσμίου, το πυκνότερο στοιχείο, ζυγίζει στα 22,6 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό. Τα αστικά υπολείμματα όπως τα αστέρια νετρονίων είναι εξαιρετικά πυκνά, ζυγίζουν σε εκατομμύρια τόνους ανά κυβικό εκατοστό. Αυτά τα αστέρια δεν αποτελούνται από άτομα αλλά σωματίδια όπως ηλεκτρόνια και νετρόνια. η πίεση της βαρύτητας είναι πολύ υψηλή για να υπάρχουν τα άτομα. Μια μαύρη τρύπα προχωράει ένα βήμα παραπέρα, συνθλίβοντας ακόμη νετρόνια. η πυκνότητα του είναι άπειρη.
Ταχύτητα διαφυγής
Κάθε αστέρι, πλανήτης και φεγγάρι έχει ταχύτητα διαφυγής που πρέπει να φτάσει ένας πύραυλος για να απομακρυνθεί από τη βαρύτητα του αντικειμένου. Όσο ισχυρότερη είναι η βαρύτητα, τόσο πιο γρήγορα πρέπει να πάει ο πυραύλος. Η ταχύτητα διαφυγής της Γης είναι περίπου 40.233,6 χιλιόμετρα την ώρα (25.000 μίλια / ώρα), επομένως οποιαδήποτε εκτόξευση διαστημικού καθετήρα πρέπει να κινηθεί γρηγορότερα από την ταχύτητα για να επιτευχθεί η αποστολή της. Η ταχύτητα διαφυγής μιας μαύρης τρύπας είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός - 299.792 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ή 186.000 μίλια ανά δευτερόλεπτο.
Ακτίνα Schwarzchild
Μια μαύρη τρύπα, ένα pinprick στο διάστημα με μεγαλύτερη μάζα από τον ήλιο, είναι δύσκολο να περιγραφεί με τους συνηθισμένους όρους. Αλλά οι μαύρες τρύπες έχουν καθοριστικά χαρακτηριστικά, όπως το ακτίνα Schwarzchild. Εάν πλησιάζετε σε μια μαύρη τρύπα σε ένα διαστημόπλοιο, αρχίζετε να νιώθετε τη ρυμούλκηση της βαρύτητάς του. Καθώς προχωράτε πιο κοντά, οι ρουκέτες του διαστημόπλοιου σας πρέπει να δουλέψουν σκληρότερα για να σας αποτρέψουν από την πτώση. Μόλις φτάσετε στο ακτίνα του Schwarzchild, μια απόσταση από το κέντρο της μαύρης τρύπας που καθορίζεται από τη μάζα του, δεν μπορεί να ξεφύγει από πυραύλους, ανεξάρτητα από το πόσο δυνατός. Τα πάντα άτυχα για να διασχίσουν αυτή τη φανταστική γραμμή πέφτουν στη μαύρη τρύπα, συμπεριλαμβανομένου του φωτός.