Kara delikler ışıktan bile kaçamadığına göre fotoğraflar nasıl çekiliyor?
Kara delikler, evrenimizdeki en uç gök cisimleridir.Kara deliklerin olay ufkuna girdiklerinde, tüm maddeler kaybolur ve ışık bile kaçamaz.Bu hem teorik hem de gözlemle kanıtlanmıştır.
Fakat insan bir kara deliği nasıl görebilir ve fotoğrafını çekebilir? Kısa bir süre önce bilim adamları çekilen ilk kara delik fotoğrafını duyurdular ve bunu dünyaya gösterdiler, bu gerçekten ilk gerçek fotoğraf ve asla sahte olmayacak.
Peki burada neler oluyor? Aslında, en başta söylediklerimden ipuçlarını görebilirsiniz.
Bu cümlede "Kara delik olay ufkuna girdiğinizde" bir cümle vardır, anahtar dört sözcük olan "olay ufku" dur. Kara deliğin sonsuz yerçekimi (uzay-zamanın eğriliği) yalnızca olay ufkunda meydana gelir ve tüm maddeler yine de olay ufkunun dışında görülebilir.
Bununla birlikte, kara deliğe yakınlığı nedeniyle, yerçekimi kuvveti zaten çok çok büyüktür ve bu kara deliğin çektiği tüm yıldızlararası madde çok hızlı bir şekilde kara deliğe doğru düşer.
Ve açısal hızı çevredeki maddenin kara deliğin etrafında aşırı hızlarda, bazen ışık hızına yakın bir hızla dönmesini sağladığından, bu yıldızlararası maddeler çarpışacak ve görünür ışık ve X-ışınları veya gama ışınları da dahil olmak üzere büyük enerji ve radyasyonu uyaracaktır. Bu nedenle, optik veya radyo teleskopları aracılığıyla, insanlar kara deliğin etrafında parlak bir şekilde parlayan devasa bir toplama diski bulacaklar.
Bu toplama diski, insanların kara delikleri gözlemlemesinin temelidir. Yani kara deliğin kendisi görünmez, ancak çevredeki etkisi görülebilir ve insanların kara delikler hakkındaki anlayışları dolaylıdır.
Kara delik muazzam bir gök cisimidir, bu nedenle bir kara deliğin yığılma diskini gözlemlemenin yanı sıra, insanlar çevredeki gök cisimlerini kara deliğin çekim kuvveti yoluyla da bozabilir ve orada büyük bir görünmez yerçekimi kaynağı olduğunu görebilirler. yöntem.
Ancak bir kara deliği fotoğraflamak, onu görüntülemek için hala kara deliğin biriktirme diskine bağlıdır. Bu nedenle, şimdi fotoğrafı çekilen kara delik, kara deliğin kendisi değil, birikme diski tarafından kara deliğin dışında yayılan radyasyondur.
Kara delik fotoğrafının merkezindeki kara deliğin yalnızca bir kısmı, kara deliğin oluşturduğu olay ufkudur.
Kara delik oluşumunun mekanizması, büyük yerçekimi baskısı altında maddenin Schwarzschild yarıçapı içinde küçülene kadar merkeze doğru çökmesi ve ardından durdurulamaz şekilde merkez tekilliğine düşmesidir.
Tekillik, hacmi olmayan, yalnızca kütlesi, açısal momentumu ve elektrik yükü olan bir uzay-zaman noktasıdır.Schwarzschild yarıçapı üzerinde sonsuz bir eğrilik etkisi vardır.Schwarzschild yarıçapına giren tüm maddeler acımasızca bu tekilliğe kadar yutulur.
Sözde Schwarzschild yarıçapı olay ufkudur. Tüm maddenin, kütlesi olduğu sürece bir Schwarzschild yarıçapı vardır, ancak Schwarzschild yarıçapı çok küçük kütleli maddeler için çok küçüktür, bu nedenle Schwarzschild yarıçapı genellikle gök cisimlerini incelemek için kullanılır.
Schwarzschild yarıçapı, kütle yarıçapının kritik değeridir, bu kritik değerden küçük olduğu sürece bir kara delik haline gelecektir.
Schwarzschild maddenin yarıçapını hesaplamanın formülü şöyledir: R = 2MG / c ^ 2
Bunlar arasında, R Schwarzschild yarıçapı, M gök cisiminin kütlesi, G yerçekimi sabiti (G = 6.67 × 10-11N · m ^ 2 / kg ^ 2) ve c ışık hızıdır.
Bu formüle göre, güneşin Schwarzschild yarıçapı yaklaşık 3000 metredir ve dünyanın Schwarzschild yarıçapı sadece 9 mm'dir.
Yani, yaklaşık 700.000 kilometre yarıçaplı güneşin tüm kütlesi 3 kilometrelik bir yarıçap içinde sıkıştırıldığında, güneş bir kara delik haline gelecektir; dünyanın tüm kütlesi 9 milimetreden daha küçük bir yarıçapı olan bir küreye sıkıştırıldığında, dünya Kara delik olun.
Bununla birlikte, yerçekimi alanı teorisine göre, en küçük kara delik 3 güneş kütlesinden fazlasına ulaşmalı ve bu kütleler, sonsuz yerçekimi basıncının maddenin merkeze doğru batmasına neden olmadan önce Schwarzschild'in yarıçapına (bir nötron yıldızı boyutunda) yakın olmalıdır. Bir kara delik.
Bu nedenle ne güneş ne de dünya bir kara delik haline gelebilir.
Teorik olarak, Büyük Hadron Hızlandırıcıda yapay bir kara delik oluşturulabilir.Bu kara deliğin kütlesi atomik seviyenin altındadır.Hawking Buharlaşma Teorisine göre, anında buharlaşacak ve hayatta kalmayı zorlaştıracaktır.
Bir kara delik oluştuğunda, çevredeki göksel maddeyi yoğunlaştırmaya (yutmaya), büyümeye ve büyümeye devam edecektir.
Şu anda en büyük kara deliğin, Güneş'in 66 milyar katı kütlesi ile TON618 kuasarının merkezi kara deliği olduğu görülüyor.Bilim adamları tarafından çekilen ilk kara delik fotoğrafındaki kara delik, M87 galaksisinin merkezinde, bizden 55 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan ve bir kütle ile büyük bir kara delik. Güneşin 6,5 milyar katı.
Bu fotoğrafın merkezinde kara bir alan olduğunu, karadeliğin içinde saklı olduğunu ve etrafındaki parlak enerji yayılımının kara deliğin kendisi değil, onun birikim diski olduğunu görebiliyoruz.
İşte bu, tartışmaya ve yorum yapmaya hoş geldiniz.
