We Wszechświecie nie ma nic bardziej inspirującego lub tajemniczego niż czarna dziura. Wszystkie ich tajemnice kryją się za zasłoną horyzontu wydarzeń.
Jak oni wyglądają? Nie wiemy Pochłaniają całe emitowane przez siebie promieniowanie. Jak duże są? Czy mają rozmiar, czy mogą być nieskończenie gęste? Po prostu nie wiemy. Ale jest kilka rzeczy, które możemy wiedzieć. Podobnie jak są masywne i jak szybko się obracają.
Czekaj, co? Spinning?
Rozważ masywną gwiazdę, która pojawiła się przed czarną dziurą. Powstał z mgławicy słonecznej, osiągając obrót poprzez uśrednienie pędu wszystkich pojedynczych cząstek w chmurze. Gdy wzajemna grawitacja przyciągnęła gwiazdę do siebie, dzięki zachowaniu momentu pędu obracała się ona szybciej. Kiedy gwiazda staje się czarną dziurą, wciąż ma całą tę masę, ale teraz jest ściśnięta w nieskończenie mniejszą przestrzeń. Aby zachować ten moment pędu, szybkość obrotu czarnej dziury przyspiesza… bardzo dużo. Cała historia wszystkiego, co czarna dziura kiedykolwiek zużyła, uśredniona do jednej liczby: szybkość wirowania.
Gdyby czarna dziura mogła się zmniejszyć do nieskończenie małego rozmiaru, można by pomyśleć, że szybkość wirowania może również wzrosnąć do nieskończoności. Ale czarne dziury mają ograniczenie prędkości.
„Istnieje ograniczenie prędkości wirowania czarnej dziury. Jest tak jakby ustawione, że im szybciej wiruje czarna dziura, tym mniejszy jest horyzont zdarzeń. ”
To dr Mark Morris, profesor astronomii na UCLA. Poświęcił wiele czasu na badanie tajemnic czarnych dziur.
„Istnieje region zwany ergosferą między horyzontem zdarzeń a inną granicą, na zewnątrz. Erososfera to bardzo interesujący region poza horyzontem wydarzeń, w którym może wystąpić wiele interesujących efektów. ”
Wyobraź sobie horyzont zdarzeń czarnej dziury jako kuli w przestrzeni, a następnie otaczającą tę czarną dziurę jest ergosfera. Im szybciej czarna dziura się obraca, tym bardziej spłaszcza się ta ergosfera.
„Ograniczenie prędkości jest ustalane przez horyzont zdarzeń, w końcu przy wystarczająco wysokim spinie osiąga osobliwość. Nie możesz mieć tak zwanej osobliwości. Nie możesz narażać osobliwości na resztę Wszechświata. Oznaczałoby to, że osobliwość sama w sobie może emitować energię lub światło, a ktoś na zewnątrz może ją zobaczyć. I tak się nie stanie. To jest fizyczne ograniczenie prędkości wirowania. Fizycy używają jednostek dla momentu pędu, które są rzucane pod względem masy, co jest dziwną rzeczą, a ograniczenie prędkości można opisać jako moment pędu równy masie czarnej dziury i to określa ograniczenie prędkości. ”
Tylko wyobraźnia. Czarna dziura wiruje do tego stopnia, że zaraz się ujawni. Ale to niemożliwe. Prawa fizyki nie pozwalają, by wirowało szybciej. A oto niesamowita część. Astronomowie wykryli supermasywne czarne dziury wirujące w granicach przewidywanych przez te teorie.
Jedna czarna dziura w sercu galaktyki NGC 1365 obraca się z prędkością 84% prędkości światła. Osiągnął kosmiczny limit prędkości i nie może obracać się szybciej bez ujawnienia swojej osobliwości.
Wszechświat to szalone miejsce.
Podcast (audio): Pobierz (Czas trwania: 4:27 - 4,1 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
Podcast (wideo): Pobierz (95,3 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
