Чёрная дыра — это область пространства‑времени, где гравитация настолько сильна, что ничего не может уйти. Даже частицы или электромагнитное излучение, такое как свет, могут покинуть её. Согласно теории общей относительности, достаточно компактная масса может деформировать пространство‑время, образуя чёрную дыру. А знаете ли вы, кто придумал существование чёрной дыры?

 

Джон Мичел предложил концепцию чёрных дыр в 1783 году, первоначально назвав их “тёмные звёзды” и предложив метод их обнаружения, исследуя звёздные системы, которые показывали гравитационные эффекты двух звёзд, но видна была только одна звезда.

История чёрных дыр

В письме, опубликованном в ноябре 1784 года, английский астрономический пионер и священник Джон Мичел кратко предложил идею тела настолько массивного, что даже свет не мог покинуть его. Мичела’ простые расчёты предполагали, что такое тело будет иметь ту же плотность, что и Солнце, и он пришёл к выводу, что оно образуется, когда диаметр звезды’ превышает диаметр Солнца’ в 500 раз, а её поверхностная скорость выхода превышает обычную скорость света. Эти тела получили название тёмные звёзды.
Он правильно отметил, что такие сверхмассивные, но не излучающие тела можно обнаружить по их гравитационному воздействию на близлежащие видимые объекты. Учёные того времени сначала были воодушевлены идеей, что гигантские, но невидимые тёмные звёзды могут скрываться на виду, но энтузиазм угас, когда в начале девятнадцатого века была обнаружена волновая природа света; если свет рассматривался как волна, а не частица, было неясно, какое влияние, если какое‑то, гравитация может оказывать на уходящие световые волны. (Source: Gizmodo)

Свойства и структура чёрной дыры

Чёрная дыра состоит из двух основных компонентов: сингулярности и горизонта событий. Горизонт событий является точкой невозврата вокруг чёрной дыры. Это не физическая поверхность, а сфера, окружающая чёрную дыру, отмечающая точку, в которой скорость побега равна скорости света. Её радиус — это ранее упомянутый радиус Шварцшильда.

Одно из свойств горизонта событий: как только материя попадает в него, она падает к центру. При такой сильной гравитации материя сжимается в точку, в чрезвычайно малый объём с невероятно высокой плотностью. 
Сингулярность — это название этой точки, поскольку она почти бесконечно мала и обладает по сути бесконечной плотностью. Законы физики, вероятно, разрушаются в сингулярности. Учёные упорно работают над тем, чтобы лучше понять, что происходит в этих сингулярностях, а также над разработкой всеобъемлющей теории, более точно описывающей события в центре чёрной дыры. (Source: NASA)

Если чёрная дыра невидима, как её впервые обнаружили?

Чёрные дыры нельзя наблюдать напрямую с помощью телескопов, фиксирующих рентгеновские лучи, свет или другие формы электромагнитного излучения. Однако мы можем делать выводы о их наличии и изучать их, наблюдая их влияние на окружающую материю. (Source: NASA)