Gaurile negre

Gaura neagra 01

O gaură neagră este un loc din spaţiu în care câmpul gravitaţional este atât de puternic încât nimic nu poate scăpa după ce a trecut de orizontul evenimentului. Radiaţia electromagnetică (lumina de ex.) nu poate scăpa dintr-o gaură neagră, aşa încât interiorul unei găuri negre nu este vizibil, de aici provenind şi numele. Mai este cunoscută şi ca „singularitate".

Istoric-    1783, John Mitchell in lucrarea sa Adresata Societati Regale din Anglia, aduce prima data in discutie subiectul existentei unui corp suficient de mare, capabil sa absoarba materia inclusiv lumina-    1796 Pierre-Simon Laplace a sustinut ideea lui Mitchell in lucrarea “Expozitia Sistemului Lumii”, idee care nu a prins radacini in sec al XIX-lea deoarece nu se cunostea inca faptul ca lumina este influentata de forta gravitationala (lumina era considerata o unda fara masa)-    1915 Albert Einstein publica Teoria Relativitatii Generalizate. Inainte de aceasta lucrare demonstreaza ca lumina este influentata de forta gravitationala. Astfel, ceva mai tarziu, Karl Schwartzchild, demonstraza ca o gaura neagra poate exista macar la nivel teoretic. Raza Schwartzchild este considerata in prezent raza unei gauri negre clasice (nerotative) -    1920 Subrahmanyan Chandrasekhar afirma ca potrivit teoriei relativitatii, un corp care nu mai emite radiatii si are masa peste o anumita limita (limita Chandrasekhar) se prabuseste in el insusi (implozie gravitationala) -    1939  Robert Oppenheimer si H. Snyder lanseaza ideea că stelele mari pot trece prin prăbuşiri gravitaţionale (implozie gravitaţională in interiorul ei, ca şi cum steaua ar fi absorbită de propria-i gravitaţie). Aceste corpuri ne numesc şi stele îngheţate (prăbuşirea este scurtă iar corpul se înroşeşte în zona razei Schwarzchild); termenul de „îngheţat” nu se referă la o temperatură foarte

scăzută ci la „oprirea timpului” în sens cosmologic.

Gaura neagra 02

-    1967 Stephen Hawking şi Roger Penrose arata că ideea de gaură neagră este lansata de teoria relativităţii a lui Einstein iar în unele cazuri formarea gaurilor negre nu poate fi evitata. Un mare interes general apare odată cu descoperirea pulsarilor (stele care emit un semnal radio regulat).-    1976 Stephen Hawking demonstrează că, daca o

gaură neagră s-a format, aceasta începe să piardă din masă radiind energie (radiaţie Hawking), idee in contradicţie cu fizica cuantică. -    2004 A fost descoperit un grup de găuri negre care conduce la noi teorii privind distribuţia găurilor negre în univers şi la concluzia că există de cinci ori mai multe găuri negre decât s-a presupus până in prezent. Samir Mathur din Ohio State University SUA, demonstrează că modelând o gaură neagră conform teoriei corzilor, aceasta apare ca o mare „încurcătură de corzi”, radiaţia Hawking emisă de către aceasta având şi informaţii legate de ce este înăuntru. Teoria corzilor susţine un model al universului care are la bază corzi mici vibrante, în loc de

particule punctiforme. 

Gaura neagra 03

-    Iulie 2004 În constelaţia Ursa Mare este identificata o gaură neagră gigantică (Q0906+6930). Dimensiunea găurii negre, cat şi vârsta sa aproximativă pot oferi informaţii despre vârsta universului.      Hawking elimina paradoxul găurilor negre, demonstrând ca radiaţia emisă de o gaură neagră conţine informaţii referitoare la conţinutul acesteia, dar

această informaţie este foarte greu de inteles ssi studiat de către om, neavând nimic în comun cu informaţia care a intrat in gaura neagră. -    Noiembrie 2004 Mai multi cercetători au identificat o gaură neagră în galaxia Calea Lactee, situata la trei ani lumină de constelaţia Săgetătorului. -    Februarie 2005 Steaua gigantica SDSS J090745,0+24507, părăseşte Calea Lactee având o viteză de două ori mai mare decât în mod normal (in jur de 0,0022 din viteza luminii), fapt care dovedeşte existenţa unei găuri negre foarte mari în centrul galaxiei.                  Potrivit unor rapoarte observare, in acceleratoarele de particule au fost identificate unele găuri negre microscopice, pe Pământ, dar nu s-a putut demonstra existenţa lor. -    Recent, telescopul Hubble a identificat două grupuri de găuri negre M15 şi G1, dar in afara Caii Lactee. -    Aprilie 2006 NASA realizeaza simularea de contopire a două găuri negre. -    Steve Allen (studiile efectuate la NASA), demonstrează că se pot folosi găurile negre drept combustibil. -    La intalnirea anuala a Societatii Astronomice Americane din Washington, D.C. din  anul 2007 au fost acoperite peste 30 de subiecte, de la Soare, piticele albe, pulsari si gauri negre pana la evolutia galaxiilor, mediul interstelar si exploziile de raze gamma.  

Ultimele 5 descoperiri legate de gaurile negre: 

Gaura neagra in Calea Lactee

1. Stelele care orbiteaza in apropierea gaurii negre din centrul Caii LacteeMediul ostil din jurul gaurii negre supermasive ar trebui sa faca extrem de dificila formarea de noi stele. Infirmarea sau confirmarea acestei ipoteze se va da  dupa cercetarea unui grup de mai mult de 30 de stele tinere a caror origine este incerta.

"Cum s-au format aceste stele intr-o asemenea regiune neospitaliera? Aceasta formare se numeste “paradoxul tineretii”. Folosindu-se noul sistem cu laser de la Keck se incearca rezolvarea acestui paradox. Prin aceasta tehnica se poate masura exact cum se misca aceste stele cu o precizie nemaiintalnita (de numai doi kilometri pe secunda) si se determina pentru prima data orbitele acestor stele situate la numai cateva luni-lumina de gaura neagra.

Gaura neagra 4

"Asa cum o amprenta poate fi folosita pentru a identifica o persoana, informatia continuta in orbitele stelelor tinere ne poate spune cum si unde s-au format ele" au adaugat specialisti NASA.

2. Ce “inghit” gaurile negre din centrele galaxiilor tinereO analiza a celei mai profunde perspective oferite de telescopul spatial Hubble furnizeaza dovezi foarte convingatoare ca uriasele

gauri negre din centrelor galaxiilor nu s-au nascut mari, ci au crescut de-a lungul timpului. Prin studierea galaxiilor indepartate observate de Hubble Ultra Deep Field (HUDF) s-a obtinut prima dovada relevanta a faptului ca sporirea dimensiunilor gaurilor negre supermasive din centrele galaxiilor are legatura cu procesul asamblarii galaxiilor. Gaurile negre au crescut acumuland stele, praf si gaze. Aceste “inghitiri” de materie le stau la dispozitie in special cu ocazia ciocnirilor dintre galaxii.

3. Gaurile negre creeaza agitatie prin galaxieGaurile negre creeaza agitatie in locuri neasteptate, arata un nou studiu efectuat asupra imaginilor galaxiilor eliptice luate cu ajutorul Observatorului cu raze X Chandra al NASA. Datele luate de Chandra au indicat existenta unor adevarate furtuni dincolo de aparenta calma pe care aceste galaxii o au in lumina vizibila.

Proiectare

Astronomii cred ca norii imensi de gaz fierbinte din aceste galaxii sunt bulversati de exploziile intermitente care au loc in zonele centrale de langa gaurile negre supermasive.              4.  Odata cu rotatia lor, gaurile negre lasa o gaura in spatiu-timpCercetatorii de la MIT au descoperit o gaura neagra care si-a format o adancitura in spatiu-timp asemeni locului care se formeaza pe canapea

acolo unde te asezi cel mai des. Regiunile din preajma gaurilor negre sunt haotice, generand lumina pe gama larga de frecvente. Similaritatile intalnite la un interval de noua ani implica faptul ca ceva fundamental se afla in spatele celor doua observatii, si anume curbarea spatiu-timpului asa cum a fost prevazuta de teoria generala a relativitatii insa foarte rar observata in asemenea detaliu.

5. Gaura neagra din centrul galaxiei noastre emite flacariCel mai detaliat studiu al enigmaticei gauri neagre supermasive din centrul galaxiei noastre, facut cu ajutorul telescopului spatial Hubble si a observatorului cu raze X SMM-Newton, a aratat ca o serie intreaga de emisii luminoase apar in zona din apropierea gaurii negre, pe o gama larga de lungimi de unda, si ca aceste emisii cresc si scad toate la un loc.

S-a observat ca emisiile in infrarosu apar simultan cu emisiile mult mai energetice de raze X precum si odata cu emisiile in domeniul submilimetric. Se deduce astfel ca particulele care sunt accelerate catre gaura neagra dau nastere acestor radiatii in domeniul infrarosu, submilimetric si cel al razelor X. In plus, nu tot materialul care se apropie de gaura neagra este absorbit in ea. O parte a materialului poate fi ejectat din vecinatatea orizontului gaurii negre. Observatiile indica faptul ca aceste emisii au suficienta energie pentru a scapa chiar de la o apropiere foarte mica de sfera de influenta a gaurii negre. Acest fapt este surprinzator deoarece celelalte gauri negre din alte galaxii nu manifesta o asemenea activitate. Dupa toate aparentele aceste emisii se datoreaza dinamicii materialului capturat – foarte aproape de orizontul gaurii negre. In plus, emisiile fluctueaza la niveluri scazute asemeni unor palpairi. Radiatia emisa rezulta in urma miscarii cu mare viteza a materialelor catre regiunea cea mai apropiata a gaurii negre.

Gaurile negre cresc inghitind diverse lucruri, insa din cand in cand se inghit si unele pe altele, combinandu-se intr-o gaura neagra uriasa. Astronomii nu pot observa direct o gaura neagra, din cauza ca nimic nu vine de la aceasta. Cu toate acestea, ei pot vedea lucrurile care cad inspre gaura neagra si, mai important, pot vedea jeturi de raze X emise de gazul care cade in gaura neagra si care se incalzeste pe parcurs. Atunci cand o gaura neagra se deplaseaza printr-un nor de gaz, si materia cade in gaura neagra, apare o pereche de jeturi de raze X emise inspre inapoi.