Пет теории за черните дупки, които ще ви поразят

Черните дупки са сред най-противоречивите обекти във Вселената.

Те пленяват въображението на обществеността в продължение на десетилетия, отчасти благодарение на покойния Стивън Хокинг, който ги превърна от трудна за разбиране научна теория в източник на мистични чудеса.

Те също са проникнали в популярната култура чрез научната фантастика, Стар Трек и холивудските списания.

Но кои са петте най-странни и завладяващи теории за черните дупки, които са толкова неразбираеми, че шокират ума?

Тук MailOnline разглежда.

1. Те ​​са заобиколени от „огнен пръстен“.

През 2019 г. астрономите направиха първото изображение на черна дупка, разположена в далечна галактика.

Описван от учените като „чудовище“, той е три милиона пъти по-голям от Земята.

Изображението показва много ярък „огнен пръстен“, както го описват изследователите, заобикалящ идеално кръгла тъмна дупка.

„Все едно да гледаш през портите на ада“, каза Хайно Фалк от университета Радбуд в Ниймеген, Холандия.

Когато черните дупки поглъщат бездомна материя твърде близо, те я компресират в супер горещ диск от светещ газ.

В изображението на свръхмасивната черна дупка в сърцето на близката галактика Месие 87 (M87) долната част на пръстена изглежда ярка, защото газовете там се движат към Земята.

Черната дупка също огъва светлината около себе си, което създава кръглата сянка.

2. Те имат „коса“

През 2015 г. покойният физик професор Стивън Хокинг предположи, че черните дупки не са „вечните затвори“, каквито мнозина смятаха, че са, добавяйки, че е възможно данните да са се изплъзнали от скала.

Година по-късно той разшири теорията, като каза, че отговорът се крие в частиците с нулева енергия или „фините косми“, открити на хоризонта на черната дупка.

Той предполага, че частиците на хоризонта на събитията, границата на черната дупка, ще се състоят от фотони и гравитони, които са субатомни пакети от светлина и гравитационна енергия.

Тези квантови частици с много ниска или дори нулева енергия, отложени на ръба на черната дупка, могат да уловят и съхраняват информация, която е била извадена от частиците, падащи в черната дупка.

Това на практика означава, че докато частиците, които попадат в черна дупка, могат да изчезнат, тяхната информация все още остава на ръба на забравата в тази „фина коса“ от квантови частици.

Теоретичният физик оприличи връщането на информацията на горяща енциклопедия, където технически информацията няма да бъде загубена, но ще бъде изключително трудна за дешифриране.

Хипотезата не е доказана, но може да помогне за разрешаването на дългогодишен парадокс за това какво се случва с газа и праха, които са попаднали в черна дупка.

3. Изпуска газови фонтани

Силното гравитационно сцепление на черната дупка означава, че нищо не може да избяга, ако се приближи твърде много до ръба на дупката.

Но много от тези мистериозни обекти всъщност са заобиколени от натрупвания на газ и прах, които заобикалят черните дупки като вода, стичаща се в канала.

Според проучване от 2018 г. това натрупване на материал е процес в три стъпки.

Първо, студеният газ образува диск близо до равнината на въртене, който се нагрява, докато частиците се разпаднат.

Някои от тези частици се изхвърлят над и под диска и след това падат обратно, за да образуват подобна на фонтан структура.

Алтернативни наблюдения също предполагат, че това движение произвежда извиващи се пръстени, обграждащи вътрешните шахти на материята, които се изстрелват право във въздуха и приличат много на фонтани.

4. Те са източникът на тъмна енергия

Само миналия месец учени от Imperial College London направиха вълнуващо съобщение за черните дупки.

Те драматично разкриха, че нещата всъщност може да са източник на неизвестна енергия, известна като тъмна енергия.

По принцип теорията за Големия взрив за създаването на нашата вселена първоначално прогнозира, че нейното разширяване ще се забави – или дори ще започне да се свива – поради привличането на гравитацията.

Но през 1998 г. астрономите бяха изненадани да открият, че не само Вселената се разширява, но това разширение също се ускорява.

За да се обясни това откритие, се предполага, че „тъмната енергия“ е отговорна за изтласкването на нещата със сила, по-голяма от гравитацията.

Това беше свързано с концепция, предложена от Айнщайн, но по-късно отхвърлена – „космологична константа“, която се противопоставя на гравитацията и предотвратява колапса на Вселената.

Черните дупки обаче създават проблем – трудно е да се противопоставим на интензивната им гравитация, особено в центровете им, където всичко изглежда колапсира във феномен, наречен „сингулярност“.

За да навлезе по-дълбоко в проблема, A.J Екип от 17 изследователи от девет страни е изследвал деветте милиарда години еволюция на черните дупки.

Те наблюдаваха древни, спящи галактики и откриха, че черните дупки придобиват маса по начин, съответстващ на това, че съдържат вакуумна енергия или тъмна енергия.

Наистина, размерът на Вселената в различни моменти от времето е тясно пропорционален на масата на свръхмасивните черни дупки в ядрата на галактиките.

С други думи, количеството тъмна енергия във Вселената може да се изчисли от енергията на вакуума на черната дупка – което означава, че черните дупки са източникът на тъмна енергия.

5. Те може да са „задни врати“ към други части на Вселената

Дълбоко в черна дупка има гравитационна сингулярност, където пространство-времето се извива към безкрайността и всяка материя, която преминава през нея, може да оцелее.

Или поне така винаги си мислеше.

Изследователите обаче предполагат в скорошно проучване, че всъщност може да има изход през червеева дупка в центъра на черната дупка, която действа като „задна врата“.

Според тази теория всичко, което пътува през черна дупка, ще бъде „кално“ или разтегнато до крайност, но ще се върне към нормалния си размер, когато се появи в различен регион на Вселената.

Въпреки че е малко вероятно човек да оцелее в процеса, изследователите казват, че материята в черна дупка няма да бъде изгубена завинаги, както се смяташе досега, а вместо това ще бъде изхвърлена в друг регион на Вселената.

Изследователите казват, че няма да е необходима „извънземна“ енергия за генериране на дупката, както предполага теорията на Айнщайн за гравитацията.