Když černé díry nestabilitu?

Existuje několik způsobů, jak vytvořit černou díru od kolapsu supernovy jádro sloučením neutronových hvězd s kolapsem obrovské množství látek. Vezmeme-li dolní hranice, černé díry mohou být 2, 5-3 sluneční hmotnost, ale horní limit supermasivní černé díry mohou překročit hmotnost 10 miliard solární. Obvykle se nacházejí v centrech galaxií. Jak daleko jak oni jsou stabilní? Co je to černá díra vysychá první: velký a nenasytný, nebo malý?

Když černé díry nestabilitu?

Existuje kritická velikost pro stabilitu černé díry? Black Hole hmotnost 10 12 může být stabilní kilogramů několik miliard let. Ale černá díra o hmotnosti v rozmezí od 10 5 může explodovat v druhé a rozhodně není stabilní. Kde je střed země, kde příliv hmoty je rovna Hawking radiace?

Stabilita černé díry

První věc, kterou je třeba začít, je stabilita samotné černé díry. V každém jiném objektu ve vesmíru astrofyziky či onak, existují síly, které ji drží pohromadě proti vesmíru, který se snaží roztrhat to. To znamená atom vodíku silnou strukturu; jeden ultrafialové foton jej zničit, ionizované elektrony. Pro zničení atomového jádra je třeba více vysokoenergetické částice, jako jsou kosmického záření, urychlených protonů nebo záření gama fotonu.

Když černé díry nestabilitu?

Ale ve velkých staveb, jako jsou planety, hvězdy nebo dokonce galaxií, gravitačních sil, které je drží, jsou obrovské. Typicky se taková mezera potřeba megastructure nebo termonukleární reakci, nebo neuvěřitelně silný vliv gravitace zvenčí - například z projíždějícího hvězdy, černé díry nebo galaxie.

V případě černých děr, ale není tomu tak. Hmotnostní černá díra místo distribuci objemu, se lisuje do singularity. V jiném než rotující černé díry je jediný bod nulového rozměru. V rotující černé díry není o mnoho lepší: nekonečně tenká, jednorozměrné kruh. Kromě toho, že celý obsah masové energie černé díry je v horizontu událostí. Černé díry - to jsou jen objekty ve vesmíru, které mají horizont událostí: hranice, prolomení, které nelze vrátit. No zrychlení, a tudíž žádná síla může vytáhnout hmoty, hmoty nebo energie z horizontu událostí mimo ni.

To může znamenat, že černé díry vytvořené v žádném případě možný, může jen růst a nikdy být zničen. A jsou neustále roste a nepřetržitě. Jsme svědky nejrůznější jevů ve vesmíru, jako například:

  • quasar;
  • blazary;
  • aktivní galaktické jádro;
  • mikrokvasarů;
  • hvězdy emitují žádné světlo;
  • X-ray a rádiové výbuchy galaktického středu;

, které nás vedou k černé díry. Stanovení jejich hmotnosti, snažíme se naučit a fyzické velikosti horizontu událostí. Cokoliv, co se střetává s tím, křížky nebo doteky, nevyhnutelně spadají. A pak, díky zachování energie a ke zvýšení hmotnosti černé díry.

Tento proces probíhá u každého černé díry, známe. Materiál od jiných hvězd, kosmického prachu mezihvězdnou hmotou, oblaky plynu a dokonce i lehkých neutrin, které zbyly z Velkého třesku - každý jde tam. Jakákoliv látka srážce s černou dírou, což zvyšuje její hmotnost. černá růst díra je závislá na hustotě hmoty a energie kolem černé díry; Monstrum v centru naší Mléčné dráhy roste tempem 1 sluneční hmoty v 3000 let; černá díra ve středu galaxie Sombrero roste rychlostí 1 sluneční hmoty v 20 letech.

Čím větší a těžší, než vaše černé díry ve středu, tím rychleji roste v závislosti na setkání s materiálem. V průběhu doby, jeho tempo růstu se zpomaluje, ale proto, že vesmír jen asi 13, 8 miliard let, černé díry dobře rostou. Na druhou stranu, černé díry nejsou snadno pěstovat v průběhu času; K dispozici je také způsob odpařování: Odkašlávat záření. To je způsobeno tím, že prostor je silně zakřiven v blízkosti horizontu událostí, ale narovnává po jejich odstranění. Pokud jste na velkou vzdálenost, lze vidět malý světlo emitované ze zakřivené plochy v blízkosti horizontu událostí, spolu s tím, že se kvantové vakuum má různé vlastnosti v různých oblastech zakřiveného prostoru.

Výsledkem je, že černé díry vyzařují tepelné záření černého tělesa (hlavně ve formě fotonů), ve všech směrech kolem sebe, v objemu prostoru, který obecně obsahuje přibližně deset Schwarzschild poloměr v místě černé díry. A to může zdát divné, ale čím menší je černá díra, tím rychleji se odpařuje.

Když černé díry nestabilitu?

Záření Hawking - velmi pomalý proces, ve kterém černé díry s hmotností Slunce se odpaří na 10 , 64 s; díra ve středu naší Galaxie - 10 87 let, a nejhmotnější ve vesmíru - 10 100 let. Pro výpočet vypařování černé díry pomocí jednoduchého vzorce, je třeba, aby se časový rámec našeho Slunce, a se násobí (černé díry hmotnost / hmotnosti Slunce) 3.

Z čehož vyplývá, že černá díra s hmotností Země bude žít 10 47 let; černá díra s hmotností Velké pyramidy v Gíze (6 milionů tun) - asi tisíc let; s hmotností Empire State Building - asi měsíc; s hmotností obyčejného člověka - o pikosekunda. Čím méně hmotnost, tím rychleji se černá díra se vypařuje.

Pokud je nám známo, že vesmír může obsahovat černé díry nepředstavitelně různých velikostí. Pokud by byla naplněna světelnými černé díry - jedné miliardy tun - oni by měli odpaří teď Neexistuje žádný důkaz, že tam jsou černé díry s hmotností mezi světlem a ty, které se rodí v procesu slučování neutronové hvězdy - v teorii, že mít hmotnost 2, 5 slunce. Nad tyto limity, X-ray studie ukazují na existenci černé díry v rozmezí 10-20 slunečních hmot; LIGO ukázal černé díry 8 až 62 sluneční masy; také zjistil, supermasivních černých děr v celém vesmíru. V současné době všechny existující černých děr získávají záležitost rychleji, než ztratí kvůli Hawking radiace. Solární hmotnost černé díry ztrácí asi 10 -28 joulů energie za sekundu. Ale když si uvědomíte, že:

  • , i v jednom z CMB fotonu je tisíckrát více energie;
  • 411 těchto fotonů na krychlový centimetr prostoru levého po velkém třesku;
  • , které se pohybují rychlostí světla, čelí 10 bilionů krát za sekundu na krychlový centimetr;

I izolovaný černá díra do hlubin mezigalaktického prostoru bude čekat, dokud se vesmír neroste až do výše 10 20 let - miliarda krát větší, než je jeho aktuální věk - před černé díry tempo růstu klesne pod mírou Hawking radiace.

Ale pojďme si zahrát. Předpokládám, že žijete v mezigalaktického prostoru, daleko od obyčejné hmoty a temné hmoty, daleko od všech kosmických paprsků, neutrin a hvězdné záření, a stále máte pouze fotony z Velkého třesku, s nimiž můžete chatovat. Jak velká by měla být vaše černá díra na rychlosti vypařování (Hawking radiace) a pohlcování fotonů vašeho černé díry (růst) se vzájemně vylučují?

Reakce je dosaženo v oblasti 10 23 kg, tj asi o hmotnosti rtuti. Pokud Mercury byla černá díra, že by bylo půl milimetru v průměru a vyzařoval asi 100 bilionů krát rychlejší než černá díra sluneční hmoty. Je to s takovou hmoty v našem vesmíru je černá díra by se vstřebává tolik mikrovlnného záření jako ztracené v procesu Hawking radiace.

Ale pokud budete potřebovat reálný černou díru, nelze jej izolovat od zbytku hmoty ve vesmíru. Černé díry, a to i vymrštění z galaxií jsou stále létají přes mezigalaktického média, když jsou konfrontováni s kosmickými paprsky, světlo hvězd, neutrina, temné hmoty a všechny druhy částic, masivní a nehmotné. Vesmírného mikrovlnného pozadí je nevyhnutelné, bez ohledu na to, kam jít. Černé díry jsou neustále absorbují hmotu a energii a růst v hmotnosti a velikosti. Ano, ale také vyzařují energii, ale existovat v našem vesmíru černých děr začal běžet rychleji, než roste, by měla projít asi 100 quintillion let. A v konečném odpaření bude trvat ještě více.

Černé díry přežít všichni se shodují? Povězte nám to v naší chatování v telegramu.