Але й найзагадковіші та найпривабливіші для дослідників та любителів космосу. Спробуємо розповісти простими словами, звідки ми про них знаємо, та як можемо бачити.

Також цікаво Лімітований дизайн: не тільки особливий вигляд, а й тема для розмови

Звідки ми знаємо про існування чорних дір

Чорні діри – надзвичайно щільні космічні об'єкти з настільки сильним гравітаційним полем, що навіть світло не може вирватися з нього. Звідки ж ми про них знаємо? Адже телескопи, якими людство спостерігало за небом, здебільшого базовані на принципі саме відбиття світла.

  • Існування чорних дір передбачив Альберт Ейнштейн – у 1916 році – завдяки своїй загальній теорії відносності.
  • Але сам термін з'явився значно пізніше – аж у 1967 (автор – астроном зі США Джон Вілер).
  • 50 років тому, у 1971 році, першу чорну діру дослідники фізично вирахували.
  • І аж у 2019 році людство побачило перше фото такого об'єкта.

Це компанія Event Horizon Telescope (EHT) опублікувала перше в історії зображення чорної діри – об'єкта у центрі галактики M87. Цей телескоп досліджував горизонт подій, за яким вже ніщо не може вийти з чорної діри. Фактично, це зображення показує раптове зникнення фотонів (частинок світла).


Чорна діра у галактиці М87 / Фото EHT

Як ми можемо бачити чорні діри у Всесвіті

Вчені не можуть бачити чорні діри так, як вони бачать зірки та інші об'єкти в космосі. Ну, бо ж світла вони не відбивають, як і не відбивають, фактично, взагалі нічого. А проте астрономи можуть покладатися на відбитки випромінювання від пилу й газу, які чорна діра втягує у себе, або виштовхує.

  • Так, таке теж буває: іноді, коли матерія тягнеться до чорної діри, вона рикошетом відлітає від горизонту подій назовні.
  • Виникають яскраві струмені матеріалу і, хоча чорна діра залишається невидимою, струмені настільки потужні, що їх можна спостерігати на великій відстані.

З іншого боку, надмасивні чорні діри у центрах галактик можуть бути вкриті густим пилом і газом, які блокують викиди – тож такі діри куди менш помітні для астрономів.


Викид чорної діри у сузір’ї Лебедя / Фото NASA

Який вигляд мають чорні діри

Чорна діра має горизонт подій, внутрішній прошарок і сингулярність.

  • Горизонт подій чорної діри – це межа, за яку не може вийти світло. Щойно фотон перетне горизонт, він вже не може вилетіти. Тобто, за горизонтом подій сила тяжіння настільки велика, що навіть швидкості світла недостатньо, аби її подолати.
  • Внутрішній прошарок чорної діри – це, власне, область, у якій розташована основна маса об'єкта.
  • А сингулярність – це єдина точка простору-часу, у якій маса чорної діри зосереджена.