Ce sunt găurile negre?
Scris de Robert Blaga pe 13 Septembrie 2008 (Sâmbătă). Ultima actualizare pe 07 Noiembrie 2008 (Vineri)
O gaură neagră este un obiect a cărui atracţie gravitaţională esta atât de intensă încât nimic nu poate scăpa din acesta, nici măcar lumina, odată ce a intrat în o zonă din imediata vecinătate a obiectului, regiune conţinută în interiorul "orizontul evenimentului". Când gazul şi praful (sau chiar stele întregi) sunt aspirate de gaura neagră, materia este accelerată şi încălzită la temperaturi foarte mari. Acesta duce la emisie the radiaţii X. Găurile negre care au în vecinătatea lor mari cantităţi de gaz şi praf, aşa cum este această galaxie din clusterul stelar Perseus, emit cantităţi uriaşe de lumina sub formă de raze X.
Viziunea unui artist asupra unei găuri negre. Credit pentru imagine: NASA.
Cantităţi şi mai mari de raze X sunt emise atunci când materia ce se invărte în jurul găurii negre nu cade spre aceasta, ci mai degrabă este expulzată în spaţiu cu o viteză incredibilă (aproape de viteza luminii). Ca să înţelegeţi de ce este expulzată materia, gândiţi-vă la o analogie: la cineva care încearcă să mânce prea mult de-odată. Unui asemenea gurmand îi va mai cadea mâncare din gură.
Găurile negre sunt aidoma unor asemenea gurmanzi. O parte din material nu va ajunge la horizontul evenimentului, ci va fi prins în intesele câmpurile magnetice existente în jurul găurii negre. Aceste “jeturi” nu numai că aruncă în afară o parte din materie, dar şi emit cantităţi prolifice de energie sub formă de unde radio, lumină vizibilă şi la raze X.
Jeturile de materie expulzate din gaura neagră centrală din clusterul Perseus au facut găuri mari în mediul gazos din apropiere – ca nişte valuri propagându-se pe suprafaţa apei – şi au facut valuri prin tot mediul din clusterul stelar. Aceste valuri sunt undele sonore.
Articol tradus pentru www.StiintaAzi.ro de Robert Blaga, student în anul întâi la fizică la Universitatea de Vest din Timişoara. Articolul este tradus cu permisiune de pe site-ul NASA. În paranteză fie spus, oricine are voie să traducă articole de pe site-ul NASA pentru scopuri educaţionale.
Exista teorii potrivit carora gaurile negre sunt un fel de punti de trecere catre alte zone de spatiu si timp.Matematicianul neo-zeelandez Roy Kerr a aratat aceasta prin solutia pe care a gasit-o la ecuatiile Eintein-Rosen pentru o gaura neagra care se roteste.In anul 1963 el a gasit o solutie care inseamna existenta unei zone inelare in centrul gaurii negre sub forma unui tunel prin care s-ar putea 'plonja' spre alte zone de spatiu si timp.
O gaura neagra nu poate concentra atata materie intr-un punct de volum zero pentru ca ar trebui pentru asta sa comprime si nucleele atomilor si electronii cu totul sau sa dispara undeva. O gaura neagra doar transporta materia dintr-un punct al spatiului in altul prin curbarea spatiu-timpului si in acelasi timp o macina ca o moara. In acest fel Dumnezeu inoieste universul si civilizatiile ciclic.
Salut Marius! Imaginea pe care teoria generala a relativitatii o are despre gaura neagra este aceea ca toata materia gaurii negre exista in o zona cu volum zero, adica exista o masa finita in un volum zero, asadar o densitate infinita. Stim ca trebuie luata si teoria cuantica in calcul pentru o oferi o imagine exacta a ce se intampla in interiorul unei gauri negre. O teorie cuantica a gravitatiei inca nu exista, iar acesta este Sfantul Graal al fizicii moderne. Cum teoria cuantica descrie deja celelalte trei forte fundamentale (electromagnetica, tare si slaba), atunci noua teorie ar descrie toate cele partru forte elementare (cele trei, plus gravitatia) si astfel am avea o prima teorie a "totului", adica a tuturor interactiilor elementare. Cel mai bun candidat pe care il avem in prezent este teoria corzilor, dar si ea este departe de a fi finalizata teoretic si inca si mai departe de a fi testata experimental. De aceea nu putem sti exact ce se intampla cu materia in interiorul unei gauri negre.
Totusi, iata ce spune deocamdata teoria relativitatii generalizate. Materia se duce in acel volum zero al gaurii negre, iar din acea materie care este caracterizata de multe numere cuantice nu mai ramane decat informatia legata de masa, sarcina electrica si viteza si directia cu care a venit. Orice alta informatie se pierde. Asadar, teoria generala a relativitatii sugereaza ca informatia nu se conserva pentru o gaura neagra. Aceasta genereaza un paradox care este rezolvat apoi de integrarea teoriei cuantice in calcul. Astfel se ajunge la teoria Hawking a radiatiei Hawking pentru gauri negre.
Trebuie asadar o teorie cuantica a gravitatiei. De aceea cercetatorii spera din tot sufletul sa observe o gaura neagra microscopica la LHC (dar sansa este insa foarte mica), caci ar fi primul fenomen observat de efect cuantic al gravitatiei.
Sper ca acest raspuns sa te ajute si te mai asteptam cu intrebari.
Cu bine,
Adrian Buzatu
Se stie ce se intampla cu materia, cu razele solare, etc odata intrate intr-o gaura neagra? E vorba de matria care nu este respinsa inapoi.
Multumesc.
- mesaj editat de StiintaAzi.ro pentru ortografie si punctuatie -
Ai tradus foarte bine un articol care rezuma foarte frumos notiunile ce ar trebui sa reprezinte primii pasi despre gaurile negre. Este primul tau articol pentru StiintaAzi.ro, asadar bine ai venit. Esti student la fizica, ca si mine. Avem nevoie de entuziasti ca tine sa promovam stiinta in tara. Invers, si tu poti invata multe de la mine si colegii mei de pe site si de pe forum. Mult succes in continuare si speram sa revii si cu alte traduceri sau stiri. Felicitari pentru primul pas!