ΦΩΤΙΖΟΝΤΑΣ ΤΑ ΜΥΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΜΑΥΡΩΝ ΟΠΩΝ ΜΕ 10 ΕΡΩΤΟΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

1) Τι ονομάζεται ταχύτητα διαφυγής;

Ταχύτητα διαφυγής είναι η ελάχιστη αρχική ταχύτητα που πρέπει να αναπτύξει ένα σώμα για να διαφύγει της βαρυτικής έλξης που του ασκεί ένα άλλο ουράνιο σώμα. Για παράδειγμα, ένα σώμα για να μπορέσει να διαφύγει από τη Γη,χωρίς η βαρυτική δύναμη να το τραβήξει πίσω, θα πρέπει να αναπτύξει ταχύτητα περίπου ίση με 11,2 km/s. Η αντίστοιχη ταχύτητα διαφυγής από τη Σελήνη είναι περίπου ίση με 2,37 km/s και από τον Ήλιο 618 km/s.

2) ΠΩΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΟΥΝΤΑΙ ΟΙ ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ;

Η κατάληξη της αστρικής εξέλιξης κάποιων άστρων με μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο είναι η βαρυτική κατάρρευση και ο σχηματισμός μιας μαύρης τρύπας. Η κατάρρευση αυτή λαμβάνει χώρα, όταν τα άστρα εξαντλήσουν τα πυρηνικά τους «καύσιμα» και συνεχίζεται μέχρι να απειριστεί η πυκνότητά τους, εκτός και αν περιστρέφονται πολύ γρήγορα.

3) ΠΩΣ ΠΡΟΕΚΥΨΕ ΤΟ ΟΝΟΜΑ ΤΟΥΣ;

Υποθέστε ότι είστε στην επιφάνεια ενός άστρου. Η δύναμη της βαρύτητας είναι ανάλογη της μάζας σας και του άστρου και αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασής σας από το κέντρο του άστρου. Αν το άστρο κατέρρεε και υποδιπλασιαζόταν η μεταξύ σας απόσταση χωρίς να μεταβληθεί η μάζα του, το βάρος σας θα τετραπλασιαζόταν. Όσο καταρρέει επομένως το άστρο, αυξάνεται δραματικά η ελκτική δύναμη του βάρους και ως αποτέλεσμα αυξάνεται και η ταχύτητα διαφυγής που πρέπει να αναπτύξετε για να υπερνικήσετε αυτή τη δύναμη. Κοντά στη μαύρη τρύπα το βαρυτικό πεδίο γίνεται τόσο ισχυρό που η απαιτούμενη ταχύτητα διαφυγής υπερβαίνει και την ταχύτητα του φωτός. Με άλλα λόγια από την τρύπα αυτή ούτε το φως μπορεί να ξεφύγει… Γι’ αυτό το λόγο η τρύπα αυτή είναι «μαύρη». Παρεμπιπτόντως,ο όρος μαύρη τρύπα εισήχθει το 1967 από τον Αμερικάνο Θεωρητικό Φυσικό Τζoν Γουίλερ5, αντικαθιστώντας την προγενέστερη ονομασία «παγωμένο άστρο».

4) Η ΜΑΥΡΗ ΤΡΥΠΑ ΑΠΟΤΕΛΕΙΤΑΙ ΑΠΟ ΥΛΗ;

Αν κάποιος λάβει υπόψη τη συνήθη έννοια του όρου τρύπα, θα υποψιαζόταν ότι στο εσωτερικό τους δεν υπάρχει ύλη. Η ιδιαίτερα περίεργη όμως αυτή συμπαντική δομή είναι στην ουσία μια σφαίρα ύλης και όχι ένα κενό ύλης3.

5) ΤΙ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΠΑΘΕΙ ΕΝΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΠΟΥ ΠΕΦΤΕΙ ΜΕΣΑ ΣΕ ΜΙΑ ΜΑΥΡΗ ΤΡΥΠΑ;

Οποιοδήποτε αντικείμενο έπεφτε μέσα σε μια μαύρη τρύπα θα διαμελιζόταν. Δεν θα διατηρούσε κανένα από τα αρχικά χαρακτηριστικά του, εκτός απο τη μάζα του, την κατάσταση περιστροφής(στροφορμή) και το ηλεκτρικό του φορτίο2. Η ύλη απορροφάται από τη μαύρη τρύπα και «εξομοιώνεται» με αυτήν3.

6) ΠΩΣ ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΤΙΣ ΑΝΙΧΝΕΥΣΟΥΜΕ;

Τις μαύρες τρύπες δεν μπορούμε να τις δούμε με ένα οπτικό τηλεσκόπιο αλλά μπορούμε έμμεσα να τις ανιχνεύσουμε. Όταν μια ποσότητα ύλης απορροφάται από την μαύρη τρύπα και «εξομοιώνεται» με αυτήν εκπέμπει ακτίνες Χ. Επομένως μπορούμε να τις εντοπίσουμε ψάχνοντας για μέρη του Διαστήματος από όπου εκτοξεύονται μεγάλες ποσότητες ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας.

Μαύρες τρύπες μπορούν να ανιχνευθούν και με την παρατήρηση των διαταραχών στην κίνηση ενός φαινομενικά μονού άστρου. Το άστρο αυτό στην ουσία ανήκει σε ένα διπλό αστρικό σύστημα3. Στο σύστημα αυτό, ένα σύνηθες άστρο περιστρέφεται σε κοντινή τροχιά γύρω από ένα αόρατο σώμα, τη μαύρη τρύπα.

7) Η ΠΡΟΣΦΑΤΗ ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ ΤΩΝ ΒΑΡΥΤΙΚΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΠΩΣ ΣΥΝΔΕΕΤΑΙ ΜΕ ΑΥΤΕΣ;

Η συγχώνευση δύο μαύρων τρυπών που κινούνται σε γειτονικές τροχιές μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη παραγωγή βαρυτικών κυμάτων. Η ανίχνευση των κυμάτων αυτών θα μας δώσει πληροφορίες για φαινόμενα στα οποία πιθανόν να συμμετέχουν και μαύρες τρύπες. Η «Αστρονομία των βαρυτικών κυμάτων» μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό τους1.

8) ΤΙ ΑΝΑΚΑΛΥΨΕ Ο ΦΥΣΙΚΟΣ ΣΤΗΒΕΝ ΧΩΚΙΝΓΚ ΓΙΑ ΤΙΣ ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ;

Το 1974 ανακάλυψε θεωρητικά ότι οι μαύρες τρύπες «εξατμίζονται» εκμπέμποντας μια κβαντική ακτινοβολία,την ακτινοβολία Χώκινγκ3. Η εξάτμισή τους δεν έχει ανιχνευθεί ακόμη πειραματικά αλλιώς ο Χώκινγκ θα είχε πάρει εδώ και καιρό το βραβείο Νόμπελ4.

9) YΠΑΡΧΕΙ ΜΑΥΡΗ ΤΡΥΠΑ ΣΤΟ ΓΑΛΑΞΙΑ ΜΑΣ;

Οι επιστήμονες έχουν αρκετές ενδείξεις που δείχνουν πως στο κέντρo του Γαλαξία και σε απόσταση 27000 ετών φωτός υπάρχει μια μαύρη τρύπα. Το όνομα που της έχει δοθεί είναι Τοξότης Α*4.

10) ΓΙΑ ΠΟΙΟ ΛΟΓΟ ΜΕΛΕΤΟΥΝ ΟΙ ΦΥΣΙΚΟΙ ΤΙΣ ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ;

Πολλοί θα αναρωτηθούν γιατί οι Θεωρητικοί Φυσικοί ασχολούνται σοβαρά με μια τόσο «εξωτική» ιδέα όπως αυτή μιας μαύρης τρύπας!

Οι υπάρχοντες νόμοι της Φυσικής έχουν περιορισμένη εφαρμοσιμότητα. Με την ανακάλυψη νέων φαινομένων ελέγχουμε αν οι γνωστοί νόμοι της Φυσικής ισχύουν και αν όχι ψάχνουμε να βρούμε νέους που να περιγράφουν με ακρίβεια τα νέα φαινόμενα. Πιο συγκεκριμένα, η μεγαλύτερη κατανόηση των μαύρων τρυπών θα οδηγήσει σε μεγαλύτερη κατανόηση της φύσης1.

physics4u + huffingtonpost

Η ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ ΤΟΥ ΕΝΑΤΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ