宇宙で最も神秘的で珍しい現象はブラックホールです。その宇宙の深さには、人類がまだ理解できない多くの秘密が隠されています。
これらの宇宙物体の物理的特性は理解できず、奇妙であると考えられています。科学的な観点から見ると、それらは常に世界中の天文学者や物理学者の間で大きな関心を引き起こしてきました。
最新技術のおかげで、今日ではブラックホールの構造を示唆するさまざまな科学理論を開発することができるだけでなく、それらを実際にうまく応用することも可能になっています。
天体物理学者は最近、このユニークな時空形成の最初の画像を取得することができました。
「ブラックホール」とは何ですか?
このような神秘的な名前にもかかわらず、ブラック ホールは、その特性と構造構成の点から見ると、宇宙で最も単純な宇宙オブジェクトの 1 つです。それらには、比質量と回転速度という 2 つの基本的なパラメーターしかありません。
天体物理学では、この現象は星の進化的変化の最終プロセスであるという仮説があります。天体の寿命の最後の段階で爆発が起こり、その結果、中心部にブラックホールが現れます。天体物理学者は、このようにして得られた新しい宇宙の形成を「事象の地平線」と呼びました。
このオブジェクトには物理的なシェルがないことを知っておく価値があります。中心ゾーンから一定の距離に位置し、重力の影響がない空間の一部だけがその役割を果たします。
宇宙の物体や光が事象の地平線に入ると、強い重力場の影響によりブラックホールから逃れることはできなくなります。
なぜ「ブラックホール」にそのような名前がついたのですか?
この時空現象は光波を完全に吸収することができるため、そのように呼ばれています。したがって、視覚レベルでは見ることができません。
ブラックホールは、事象の地平線の近くにガスなどの特殊な物質の殻がある場合にのみ観察されます。
この物体は、近くの星から物質とエネルギーを吸収するので、今でもはっきりと見ることができます。
ブラックホールはいかなる機器を使っても見ることができないため、それを検出する他の方法はありません。
しかし、ブラックホールは光エネルギーを一切反射せずに完全に吸収する能力があるにもかかわらず、科学者らは、これらの宇宙物体は依然として光を放射する性質を持っていると示唆しています。
存在している間、最も単純なタイプの特定の粒子を宇宙空間に送信することができます。そのほとんどは光電磁波です。
物理的な側面では、この現象は徐々に蒸発すると考えられます。しかし、その存在は理論上の未確認の仮説にすぎないと考えられており、 科学界ではホーキング放射と呼ばれています。
ブラックホールは、相互に接触したときにのみ気づくことができます。これは、このプロセスが重力による可視光波の放出を伴うためです。
これらの宇宙現象の形成は主にその比重に依存します。これに基づいて、ブラックホールはいくつかのグループに分類されます。 巨大 – その質量は太陽系の数百万倍、そして太陽周 – 太陽の質量よりわずかに大きい重さです。
ブラック ホールの空間の寸法は、その比重の値に直接比例します。このオブジェクトの重みインジケーターが高いほど、イベント ホライズン幅パラメーターも大きくなります。
天体物理学者らは実験研究に基づいて、太陽周縁カテゴリーのブラックホールはかなり古く、おそらく宇宙の起源の段階で形成されたものであるという理論的仮説を証明した。
これらは、太陽系のサイズより約 50 倍大きいパラメータを持つ星の圧縮プロセスによって形成された可能性が最も高いです。星の減少段階が完了するとすぐに爆発し、中央ゾーンにブラックホールが形成されました。
巨大な種類に属するブラックホールは、通常、巨大なガス雲によって生成されます。それらは巨大なブラックホールを形成するのに十分な質量と、太陽系の質量の数百万倍を超える大きな重量を持っています。
このブラック ホールの形成の主な材料は、最小限のサイズに圧縮されたガス雲でした。天の川銀河のこの天体現象は、巨大な星の爆発によって形成されたという仮説もあります。
射手座 ブラックホールと天の川は、事象の地平線の境界を通過する際に、宇宙からさまざまな物体や物質を絶えず引きつけています。このため、ブラックホールの寸法は徐々に大きくなります。
ブラック ホールはどのような構成を持っていますか?
宇宙空間に存在するすべてのブラックホールは、その軸の周りを回転できます。同時に、これらの物体の形状と外観は制限速度に大きく依存します。
ブラックホールがゆっくり回転すると、球形になります。可能な限り最高の速度で回転すると、この場合、その極は平らになり、楕円形になります。現在、これらの宇宙物体の正確な構成を決定できる技術はありません。
世界中の天体物理学者は、ブラックホールの空間内に何があるのかを特定するために多くの試みを行っています。しかし、これまで誰もそのことを知ることができませんでした。
ブラックホールの中心部では物理法則が働かないことはよく知られています。宇宙空間の曲率が無限大に向かう傾向があるという事実も証明されています。
現在、最も合理的な仮説は、ブラック ホールの中央に特異点の位置があるというものです。
ブラック ホールの構造は何ですか?
事象の地平線は特別な境界線であり、この境界線を越えると、あらゆる物体は重力場の中に置かれます。
特異点はブラックホールの特殊な内部充填です。科学者たちはそれが何で構成されているかをまだ特定できていません。判明したのは、内部に時空の歪みが存在し、物理法則が働いていないことだけだった。
ブラックホールが回転すると、事象の地平面に近い領域にエルゴスフィアが形成されます。内部の空間オブジェクトもそれと同じ方向に移動します。
この場合、わずかな引力が観察されます。しかし、これらの問題を特異点の領域に引き込む可能性を考えると、それだけでは不十分です。このため、周囲の物体は自由にエルゴスフィアの空間から出ます。
ブラックホールの重さが大きくなるほど、その密度は低くなります。この要因は、この物体の重量が増加すると、その空間の体積もそれに応じて増加するという事実によって説明されます。
ブラック ホールにはどのような種類がありますか?
宇宙探査中に、宇宙飛行士は数種類のブラック ホールを識別することができました。それぞれに独自の特徴と特性があります。
恒星質量ブラックホール
このタイプのブラック ホールは、星の燃料エネルギーの燃焼によって形成されます。これらの天体の内部で熱核プロセスが停止すると、強力な重力により冷却され、収縮します。
このプロセスがいずれかの段階で停止されると、ブラックホールは中性子星に変化します。このような作用が続くと、星は重力によってブラックホールに変化します。
超大質量ブラックホール
これらのブラック ホールは、その巨大な質量と大規模な寸法によって区別されます。さらに、それらのパラメータは以前ははるかに小さいと想定されていました。
たとえば、最初のバージョンによると、 銀河系の中心部に位置するブラックホールM87の質量は太陽系質量30億個でした。しかし、詳しく調べてみると、この数字ははるかに高いことが判明しました。
広大な宇宙で星体を回転させるには、ブラックホールの比重が太陽系質量の 65 億倍でなければなりません。
科学者たちは、巨大なブラックホールが主に銀河の中心ゾーンに位置し、その中心として機能していることを発見することができました。
原始ブラックホール
宇宙空間にこれらの宇宙物体が存在することは、今日では証明されていない事実です。このような種類のブラックホールは、銀河の誕生の段階で、重力場の超高密度物質の中で、強い振動と均一性の違反により形成されたというバージョンがあります。
原始ブラックホールが実際に存在すると仮定すると、その重さは太陽の質量よりも小さい可能性が高くなります。
量子ブラックホール
これらの宇宙物体は、約 10^26 eV 以上の膨大な量のエネルギーの放出を伴う核反応によってのみ形成されます。しかし今日、人類はまだこの数字を克服できていません。このため、量子ブラックホールは科学者の理論版にのみ存在します。
これらの現象は陽子元素の衝突中に形成され、その結果、大量のエネルギーが放出され、最も単純なタイプの粒子からなる極大値が形成されるという仮説があります。
この過程で高レベルの pEe 放出が観察されると、それにより半径約 10^-35 m、重さ 10^-5 g の「ブラックホール」と呼ばれる物体が形成されます。最も最大の質量を持つ素粒子のカテゴリ。
銀河にはブラック ホールが何個ありますか?
ブラックホールを検出するプロセスは非常に複雑です。できるだけ多くの情報とデータを収集するために、銀河と宇宙を長期にわたって観察する必要があります。
さらに、かなりの数のブラック ホールは、周囲の空間にある物質を吸収し始めるまで検出されません。
天の川の領域では、これらの天体のうち約10個の存在を記録することができました。それらは常に監視されています。しかし、この銀河の広大な空間には、小型から超大型まで、全く異なるサイズのブラックホールが膨大な数存在する可能性があります。
天の川銀河内には約4億個の星があり、ブラックホールに変化するほど大きな質量を持っています。
2005 年、宇宙飛行士は銀河の中心部の周りをゆっくりと移動する異質な天体を発見しました。このような研究から得られたデータは、天の川銀河のこのゾーンに少なくとも 20,000 個のブラック ホールが存在することを示しています。
最近、日本の科学者らは、ブラックホール「射手座A」の近くに、比重10万太陽質量、直径0.3光年周期の奇妙な宇宙物体を発見した。この天体もブラックホールになる可能性があります。
最大のブラックホールは何ですか?
この天体は太陽から120億光年の距離にあります。その質量は太陽質量400億個分に相当し、直径は約0.025光年です。このブラックホールの年齢は約120億年で、銀河の形成から15億年後に形成されたことになります。
この天体を詳細に研究した科学者たちは、ブラックホールの時代が完全に消滅するまで、その潜在的な資源は十分にあると結論付けました。さらに、これは宇宙空間における最後のこのような現象である可能性があります。
この場合、銀河の発展段階の 1 つが想定されており、その間に宇宙のほぼすべての星が消滅し、それらの多くがブラック ホールに変化するというシナリオが発生する可能性があります。
ブラック ホールはどのような目的で研究されていますか?また、ブラック ホールは何個発見されていますか?
世界中の天文学者は、宇宙の多くの重要な特徴を解明するためにブラックホールを研究しています。このような天体は銀河核として機能することがよくあります。さらに、これらのオブジェクトは回転にも使用されます。
ブラックホールが互いに衝突すると、特定の重力波が発生します。
これらの物体の内部空間も、一般に受け入れられている物理法則に完全には従わないため、科学者にとって非常に興味深いものです。ブラック ホールの研究は、宇宙空間の構造の基本的な特徴を決定するのに役立ちます。
現在、科学者たちは同様の特性を持つ最大 20 個の天体を発見し、詳細に研究することができています。
しかし、得られたデータは、それらをブラックホールとして分類するための証拠となる議論を提供するには完全に十分ではありません。
ブラックホールに落ちると何が起こりますか?
人間がブラックホールの中にいることを発見すると、他の物体と同様に、強力な重力場の影響を受けることになります。
このような空間では、物体は平らになり、原子に分割され、特異点と融合するまで伸び始めます。
多くの SF 本や映画では、ブラック ホールが特別な時間ポータルとして使用されています。しかし実際には、それらを通して別の次元や空間ゾーンに入るのは不可能です。
ブラックホールは互いに衝突しますか?
互いにわずかな距離にある 2 つの星がブラック ホールに変化すると、この場合、それらは近づくときに実際に衝突する可能性があります。
この現象は、銀河の合体によっても発生する可能性があります。この過程で、両方のブラックホールは多数の星から構成され、高い確率で互いに接近し、その後衝突します。
ただし、この要因はそれほど頻繁に観察されるわけではなく、およそ 20 億年に 1 回観察されます。
ブラックホールが衝突すると、徐々に合体が進み、約20年間続き、その間にブラックホールは1つに変わります。それらの中で混合と特異点も発生します。
原理的には、これらの天体が宇宙空間で衝突することによって、巨大な寸法をもつ一つのブラックホールが形成されます。
ブラックホールが目覚めたとき、宇宙が破壊される脅威はありますか?
ブラックホールの主な特徴は、何も症状が現れないことです。そのような物体は、宇宙物質を吸収する兆候によってのみ気づくことができ、宇宙物質はその深さに消えるときに強力な光波を放射し始めることはよく知られています。この光により、さまざまな天体を吸収する段階のブラックホールを検出することが可能です。
「眠っている」ブラックホールは、近くに伴星を見つけることによってのみ検出されます。このような目に見えない物体を検出するためのこの古典的な方法は、何十年にもわたって使用されてきました。
つい最近、ガイア宇宙望遠鏡を使用している天文学者は、太陽系の近くに 2 つのブラック ホールを発見しました。そのうちの 1 つは太陽から 3800 光年の距離にあり、もう 1 つは 1560 光年の距離にありました。
この望遠鏡は、近くにある目立たないブラックホールによって発生したその確かな揺れを記録することができました。
発見されたブラックホールはどちらも非常に大きく、太陽系の約10倍の大きさです。彼らは地球に非常に近いです。これらは非常に巨大な宇宙物体です。多くの人は、それらは宇宙に危険をもたらすのだろうかと疑問に思っています。
専門家はこの質問に肯定的に答えます。ブラックホールの主な特徴は、その重力に抵抗できないすべての物体を自分自身に吸い込む能力です。ブラックホールに落ちた物質はその空間で永遠に消えてしまいます。
したがって、ブラックホールは、その大きさに関係なく、もちろん、巨大であるか小さいかに関係なく、宇宙にとって危険であると結論付けることができます。
