Postoji li crna rupa u svemiru? Teorija nije dokazana u praksi



CRNA RUPA
područje u prostoru koje proizlazi iz potpun gravitacijski kolaps tvar u kojoj je gravitacijska privlačnost toliko jaka da je ne mogu napustiti ni materija, ni svjetlost ni drugi nositelji informacija. Stoga unutrašnjost crne rupe nije uzročno povezana s ostatkom Svemira; događa unutar crne rupe fizički procesi ne može utjecati na procese izvan njega. Crna rupa okružena je površinom koja ima svojstvo jednosmjerne membrane: materija i zračenje slobodno padaju kroz nju u crnu rupu, ali odatle ništa ne može pobjeći. Ta se površina naziva "horizont događaja". Budući da još uvijek postoje samo neizravne indikacije o postojanju crnih rupa na udaljenostima tisućama svjetlosnih godina od Zemlje, naše daljnje izlaganje temelji se uglavnom na teorijskim rezultatima. Crne rupe, predviđene općom teorijom relativnosti (teorijom gravitacije koju je predložio Einstein 1915.) i drugim, modernijim teorijama gravitacije, matematički su potkrijepili R. Oppenheimer i H. Snyder 1939. Ali svojstva prostora i vrijeme u blizini ovih objekata pokazalo se toliko neobičnim, da ih astronomi i fizičari nisu ozbiljno shvaćali 25 godina. Međutim, astronomska otkrića sredinom 1960-ih iznijela su crne rupe na površinu kao moguću fizičku stvarnost. Njihovo otkriće i proučavanje može iz temelja promijeniti naše ideje o prostoru i vremenu.
Nastanak crnih rupa. Dok se termonuklearne reakcije odvijaju u utrobi zvijezde, one održavaju visoku temperaturu i tlak, sprječavajući kolaps zvijezde pod utjecajem vlastite gravitacije. Međutim, s vremenom se nuklearno gorivo iscrpi i zvijezda se počne smanjivati. Izračuni pokazuju da ako masa zvijezde ne premašuje tri mase Sunca, tada će ona dobiti "bitku s gravitacijom": njezin gravitacijski kolaps zaustavit će pritisak "degenerirane" materije, a zvijezda će se zauvijek okretati u bijeli patuljak ili neutronska zvijezda. Ali ako je masa zvijezde veća od tri solarna, tada ništa ne može zaustaviti njezin katastrofalni kolaps i brzo će otići ispod horizonta događaja, postajući crna rupa. Za sferičnu crnu rupu mase M, horizont događaja tvori sferu s krugom na ekvatoru 2p puta većim od "gravitacijskog polumjera" crne rupe RG = 2GM/c2, gdje je c brzina svjetlosti, a G je gravitacijsku konstantu. Crna rupa mase 3 solarne mase ima gravitacijski radijus 8,8 km.

Ako astronom promatra zvijezdu u trenutku njezine transformacije u crnu rupu, tada će u početku vidjeti kako se zvijezda sabija sve brže i brže, no kako se njezina površina približava gravitacijskom radijusu, kompresija će se početi usporavati sve dok potpuno prestaje. Pritom će svjetlost koja dolazi od zvijezde slabiti i crveniti se dok se potpuno ne ugasi. To se događa jer u borbi s gigantskom silom gravitacije svjetlost gubi energiju i treba joj sve više vremena da dođe do promatrača. Kada površina zvijezde dosegne gravitacijski radijus, svjetlosti koja je napušta trebat će beskonačno puno vremena da dođe do promatrača (a fotoni će izgubiti svu svoju energiju). Posljedično, astronom nikada neće čekati ovaj trenutak, a još manje vidjeti što se događa sa zvijezdom ispod horizonta događaja. Ali teoretski se ovaj proces može proučavati. Proračun idealiziranog sfernog kolapsa pokazuje da kratko vrijeme zvijezda se skuplja do točke u kojoj doseže beskonačno velike vrijednosti gustoća i gravitacija. Takva se točka naziva "singularnost". Štoviše, general matematička analiza pokazuje da ako se pojavio horizont događaja, tada čak i nesferični kolaps dovodi do singularnosti. Međutim, sve je to točno samo ako se opća relativnost primjenjuje na vrlo male prostorne skale, u što još nismo sigurni. Djeluju u mikrokozmosu kvantni zakoni, A kvantna teorija gravitacija još nije stvorena. Jasno je da kvantni efekti ne mogu zaustaviti kolaps zvijezde u crnu rupu, ali bi mogli spriječiti pojavu singulariteta. Moderna teorija zvjezdana evolucija i naše znanje o zvjezdanoj populaciji Galaksije pokazuju da bi među njezinih 100 milijardi zvijezda trebalo biti oko 100 milijuna crnih rupa nastalih tijekom kolapsa najmasivnijih zvijezda. Štoviše, crne rupe su vrlo velika masa mogu se nalaziti u jezgrama velikih galaksija, uključujući i našu. Kao što je već spomenuto, u našoj eri samo masa koja je tri puta veća od mase Sunca može postati crna rupa. Međutim, odmah potom veliki prasak, od čega cca. Prije 15 milijardi godina počelo je širenje Svemira, mogle su se roditi crne rupe bilo koje mase. Najmanji od njih, zbog kvantnih učinaka, trebao je ispariti, izgubiti svoju masu u obliku zračenja i tokova čestica. Ali "primarne crne rupe" s masom većom od 1015 g mogle bi preživjeti do danas. Svi izračuni kolapsa zvijezda napravljeni su pod pretpostavkom blagog odstupanja od sferne simetrije i pokazuju da se horizont događaja uvijek formira. Međutim, uz jako odstupanje od sferne simetrije, kolaps zvijezde može dovesti do formiranja područja s beskonačnim jaka gravitacija, ali nije okružen horizontom događaja; naziva se "goli singularitet". Ovo više nije crna rupa u smislu o kojem smo govorili gore. Fizikalni zakoni u blizini gole singularnosti mogu poprimiti vrlo neočekivani oblik. Trenutačno se gola singularnost smatra malo vjerojatnim objektom, dok većina astrofizičara vjeruje u postojanje crnih rupa.
Svojstva crnih rupa. Vanjskom promatraču struktura crne rupe izgleda krajnje jednostavno. Tijekom kolapsa zvijezde u crnu rupu u malom djeliću sekunde (prema satu udaljenog promatrača), sve njezine vanjske značajke, povezane s nehomogenošću izvorne zvijezde, emitiraju se u obliku gravitacijskih i Elektromagnetski valovi. Rezultirajuća stacionarna crna rupa "zaboravlja" sve informacije o izvornoj zvijezdi, osim tri veličine: ukupna masa, kutni moment (povezan s rotacijom) i električno punjenje. Proučavanjem crne rupe više nije moguće znati je li se izvorna zvijezda sastojala od materije ili antimaterije, je li imala oblik cigare ili palačinke itd. U stvarnim astrofizičkim uvjetima, nabijena crna rupa će se privlačiti međuzvjezdani medijčestice suprotnog predznaka, a njegov će naboj brzo postati nula. Preostali nepokretni objekt bit će ili nerotirajuća "Schwarzschildova crna rupa", koju karakterizira samo masa, ili rotirajuća "Kerrova crna rupa", koju karakteriziraju masa i kutni moment. Unutar okvira je dokazana jedinstvenost gore navedenih tipova stacionarnih crnih rupa opća teorija relativnosti W. Israela, B. Cartera, S. Hawkinga i D. Robinsona. Prema općoj teoriji relativnosti, prostor i vrijeme su zakrivljeni gravitacijskim poljem masivnih tijela, a najveća zakrivljenost se javlja u blizini crnih rupa. Kada fizičari govore o intervalima vremena i prostora, misle na brojeve očitane s nekog fizičkog sata ili ravnala. Na primjer, ulogu sata može igrati molekula sa određenu frekvenciju oscilacije, čiji se broj između dva događaja može nazvati “vremenskim intervalom”. Nevjerojatno je kako gravitacija utječe na sve. fizički sustavi isto: svi satovi pokazuju da vrijeme usporava, a svi ravnali pokazuju da se svemir proteže u blizini crne rupe. To znači da crna rupa savija geometriju prostora i vremena oko sebe. Daleko od crne rupe, ova zakrivljenost je mala, ali blizu nje je toliko velika da se svjetlosne zrake mogu kružno kretati oko nje. Daleko od crne rupe, njeno gravitacijsko polje je točno opisano Newtonovom teorijom za tijelo iste mase, ali blizu nje, gravitacija postaje mnogo jača nego što Newtonova teorija predviđa. Svako tijelo koje padne u crnu rupu bit će rastrgano snažnim plimnim silama mnogo prije nego što pređe horizont događaja. gravitacijske sile, koji nastaje zbog razlika u privlačnosti na različitim udaljenostima od središta. Crna rupa je uvijek spremna apsorbirati materiju ili zračenje, povećavajući time svoju masu. Njegova interakcija s vanjskim svijetom određena je jednostavnim Hawkingovim načelom: područje horizonta događaja crne rupe nikada se ne smanjuje, osim ako se ne uzme u obzir kvantna proizvodnja čestica. J. Bekenstein je 1973. predložio da se crne rupe pokoravaju istom fizikalni zakoni, kao fizička tijela, emitiraju i apsorbiraju zračenje (model "apsolutno crnog tijela"). Pod utjecajem te ideje, Hawking je 1974. pokazao da crne rupe mogu emitirati materiju i zračenje, no to će biti vidljivo samo ako je masa same crne rupe relativno mala. Takve crne rupe mogle bi se roditi odmah nakon Velikog praska, kojim je počelo širenje Svemira. Mase tih primarnih crnih rupa ne bi trebale biti veće od 1015 g (kao mali asteroid), a njihova veličina bi trebala biti 10-15 m (kao proton ili neutron). Snažno gravitacijsko polje u blizini crne rupe stvara parove čestica-antičestica; jednu od čestica svakog para apsorbira rupa, a drugu emitira prema van. Crna rupa s masom od 1015 g trebala bi se ponašati kao tijelo s temperaturom od 1011 K. Ideja o "isparavanju" crnih rupa potpuno je u suprotnosti s klasičnim konceptom njih kao tijela koja nisu sposobna zračeći.
Potraga za crnim rupama. Izračuni u okviru Einsteinove opće teorije relativnosti ukazuju samo na mogućnost postojanja crnih rupa, ali uopće ne dokazuju njihovu prisutnost u stvarnom svijetu; otkriće prave crne rupe bilo bi važan korak u razvoju fizike. Pronalaženje izoliranih crnih rupa u svemiru beznadno je teško: nećemo moći primijetiti mali tamni objekt na pozadini kozmičkog crnila. Ali postoji nada da se crna rupa otkrije njezinom interakcijom s okolnim astronomskim tijelima, svojim karakterističnim utjecajem na njih. Supermasivne crne rupe mogu se nalaziti u središtima galaksija, neprestano proždirući tamošnje zvijezde. Koncentrirane oko crne rupe, zvijezde bi trebale formirati središnje vrhove svjetline u galaktičkim jezgrama; Trenutno je u tijeku njihova potraga. Druga metoda pretraživanja je mjerenje brzine zvijezda i plina oko središnjeg objekta u galaksiji. Ako je poznata njihova udaljenost od središnjeg objekta, tada se može izračunati njegova masa i prosječna gustoća. Ako znatno premašuje gustoću moguću za skupove zvijezda, tada se vjeruje da je riječ o crnoj rupi. Tom su metodom 1996. godine J. Moran i njegovi kolege utvrdili da se u središtu galaksije NGC 4258 vjerojatno nalazi crna rupa mase 40 milijuna solarnih. Najviše obećava potraga za crnom rupom dualni sustavi, gdje ona, uparena s normalnom zvijezdom, može kružiti opći centar tež. Po periodičnom Dopplerovom pomaku linija u spektru zvijezde može se razumjeti da ona kruži u tandemu s određenim tijelom, pa čak i procijeniti masu potonjeg. Ako ta masa prelazi 3 Sunčeve mase, a zračenje samog tijela se ne može primijetiti, onda je vrlo moguće da se radi o crnoj rupi. U kompaktnom binarnom sustavu, crna rupa može uhvatiti plin s površine normalne zvijezde. Krećući se u orbiti oko crne rupe, ovaj plin formira disk i, približavajući se spiralno crnoj rupi, jako se zagrijava i postaje izvor moćnog rendgensko zračenje. Brze fluktuacije ovog zračenja trebale bi značiti da se plin brzo kreće u orbiti malog radijusa oko sićušne masivni objekt. Od 1970-ih, nekoliko izvora X-zraka je otkriveno u binarnim sustavima s jasnim znakovima crnih rupa. Najviše obećava rendgenski binarni V 404 Cygni, čija se masa nevidljive komponente procjenjuje na ne manje od 6 solarnih masa. Ostali izvanredni kandidati za crne rupe su u rendgenskim binarnim sustavima Cygnus X-1, LMCX-3, V 616 Monoceros, QZ Chanterelles i rendgenskim novima Ophiuchus 1977, Mucha 1981 i Scorpio 1994. Iznimka je LMCX- 3, koji se nalazi u Bolshoi Magellanovom oblaku, svi se nalaze u našoj galaksiji na udaljenosti od oko 8000 svjetlosnih godina. godine sa Zemlje.
vidi također
KOZMOLOGIJA;
GRAVITACIJA;
GRAVITACIJSKI KOLAPS;
RELATIVNOST;
IZVANATMOSFERNA ASTRONOMIJA.
KNJIŽEVNOST
Cherepashchuk A.M. Mase crnih rupa u binarnim sustavima. Uspjeh fizičke znanosti, svezak 166, str. 809, 1996

Collierova enciklopedija. - Otvoreno društvo. 2000 .

Sinonimi:

Pogledajte što je "CRNA RUPA" u drugim rječnicima:

CRNA RUPA, lokalizirano područje svemir, iz kojeg ne mogu pobjeći ni materija ni zračenje, drugim riječima, prva kozmička brzina premašuje brzinu svjetlosti. Granica ovog područja naziva se horizont događaja.... ... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik

Kozmički predmet koji nastaje kao rezultat sabijanja tijela gravitacijom. sile na veličine manje od njegovog gravitacijskog radijusa rg=2g/c2 (gdje je M masa tijela, G gravitacijska konstanta, c brojčana vrijednost brzine svjetlosti). Predviđanje o postojanju ... ... Fizička enciklopedija

Imenica, broj sinonima: 2 zvjezdice (503) nepoznato (11) ASIS Rječnik sinonima. V.N. Trishin. 2013… Rječnik sinonima

Crne rupe su neki od najmoćnijih i najmisterioznijih objekata u svemiru. Nastaju nakon razaranja zvijezde.

NASA je sastavila niz zapanjujućih slika navodnih crnih rupa u beskrajnom svemiru.

Ovdje je fotografija obližnje galaksije Centaurus A koju je snimio Chandra X-Ray Observatory. Ovo pokazuje utjecaj supermasivne crne rupe unutar galaksije.

NASA je nedavno objavila da se crna rupa rađa iz eksplodirajuće zvijezde u obližnjoj galaksiji. Prema Discovery Newsu, ova se rupa nalazi u galaksiji M-100, udaljenoj 50 milijuna godina od Zemlje.

Evo još jedne vrlo zanimljive fotografije iz zvjezdarnice Chandra koja prikazuje galaksiju M82. Nasa vjeruje da bi ovo na slici moglo biti polazište za dvije supermasivne crne rupe. Istraživači sugeriraju da će formiranje crnih rupa početi kada zvijezde iscrpe svoje resurse i izgore. Zgnječit će ih vlastita gravitacijska težina.

Znanstvenici postojanje crnih rupa povezuju s Einsteinovom teorijom relativnosti. Stručnjaci koriste Einsteinovo razumijevanje gravitacije kako bi odredili ogromnu gravitacijsku silu crne rupe. Na predstavljenoj fotografiji, informacije iz Chandra X-Ray Observatorija odgovaraju slikama snimljenim Hubble svemirskim teleskopom. Nasa vjeruje da se ove dvije crne rupe spiralno kreću jedna prema drugoj već 30 godina, a s vremenom bi mogle postati jedna velika crna rupa.

Ovo je najjača crna rupa u kozmičkoj galaksiji M87. Subatomske čestice koje se kreću gotovo brzinom svjetlosti pokazuju da se u središtu ove galaksije nalazi supermasivna crna rupa. Vjeruje se da je "upio" materiju jednaku 2 milijuna naših sunaca.

NASA vjeruje da ova slika prikazuje dvije supermasivne crne rupe koje se sudaraju i formiraju sustav. Ili se radi o takozvanom "efektu praćke", uslijed kojeg nastaje sustav od 3 crne rupe. Kada su zvijezde supernove, one imaju sposobnost kolapsa i ponovnog formiranja, što rezultira stvaranjem crnih rupa.

Ovaj umjetnički prikaz prikazuje crnu rupu koja usisava plin iz obližnje zvijezde. Crna rupa je ove boje jer je njeno gravitacijsko polje toliko gusto da upija svjetlost. Crne rupe su nevidljive, pa znanstvenici samo nagađaju o njihovom postojanju. Njihova veličina može biti jednaka veličini samo 1 atoma ili milijardi sunaca.

Ovaj umjetnički prikaz prikazuje kvazar, koji je supermasivna crna rupa okružena rotirajućim česticama. Ovaj kvazar nalazi se u središtu galaksije. Kvazari su uključeni ranoj fazi rađanje crne rupe, međutim, mogu postojati milijardama godina. Ipak, vjeruje se da su nastali u davnim razdobljima svemira. Pretpostavlja se da su svi "novi" kvazari jednostavno bili skriveni od našeg pogleda.

Teleskopi Spitzer i Hubble uhvatili su lažno obojene mlazove čestica koje izlaze iz ogromne, snažne crne rupe. Vjeruje se da se ti mlazovi protežu preko 100 000 svjetlosnih godina svemira, veličine kao mliječna staza naše galaksije. Različite boje pojavljuju iz različitih svjetlosnih valova. U našoj galaksiji postoji moćna crna rupa, Strijelac A. Nasa vjeruje da je njena masa jednaka 4 milijuna naših sunaca.

Ova slika prikazuje mikrokvazar, za koji se smatra da je manja crna rupa iste mase kao zvijezda. Kad biste upali u crnu rupu, prešli biste vremenski horizont na njezinoj granici. Čak i ako vas ne zgnječi gravitacija, nikada se nećete vratiti iz crne rupe. Bit ćete nemoguće vidjeti u mračnom prostoru. Svaki putnik u crnu rupu bit će rastrgan silom gravitacije.

Hvala vam što ste svojim prijateljima rekli za nas!

Crne rupe oduvijek su bile jedna od najzanimljiviji objekti zapažanja znanstvenika. Budući da su najveći objekti koji se nalaze u Svemiru, oni su ujedno nedostupni i potpuno nedostupni čovječanstvu. Još će proći Trebat će nam dosta vremena da naučimo o procesima koji se događaju u blizini “točke s koje nema povratka”. Što je crna rupa sa znanstvenog gledišta?

Razgovarajmo o onim činjenicama koje su ipak postale poznate istraživačima kao rezultat dugotrajnog rada...

1. Crne rupe zapravo nisu crne.

Budući da crne rupe emitiraju elektromagnetske valove, one možda neće izgledati crne, već naprotiv, prilično raznobojne. I izgleda prilično impresivno.

2. Crne rupe ne usisavaju materiju.

Među običnim smrtnicima postoji stereotip da je crna rupa ogroman usisavač koji u sebe uvlači okolni prostor. Nemojmo biti glupani i pokušajmo dokučiti o čemu se zapravo radi.

Općenito, (bez odlaska u složenost kvantna fizika I astronomska istraživanja) crna rupa se može prikazati kao kozmički objekt čije je gravitacijsko polje jako povećano. Na primjer, kada bi se na mjestu Sunca nalazila crna rupa iste veličine, tada... ništa se ne bi dogodilo, a naš planet nastavio bi rotirati u istoj orbiti. Crne rupe "upijaju" samo dijelove zvjezdane materije u obliku zvjezdanog vjetra, koji je svojstven svakoj zvijezdi.

3. Crne rupe mogu rađati nove svemire

Naravno, ova činjenica zvuči kao nešto iz znanstvene fantastike, pogotovo jer nema dokaza o postojanju drugih svemira. Ipak, znanstvenici pomno proučavaju takve teorije.

Ako razgovaramo jednostavnim jezikom, onda kada bi se čak i jedna fizička konstanta u našem svijetu malo promijenila, izgubili bismo mogućnost postojanja. Singularnost crnih rupa poništava uobičajene zakone fizike i može (barem u teoriji) stvoriti novi svemir, koji se u nekim aspektima razlikuje od našeg.

4. Crne rupe s vremenom ispare

Kao što je ranije spomenuto, crne rupe apsorbiraju zvjezdani vjetar. Osim toga, polako ali sigurno isparavaju, odnosno prepuštaju svoju masu u okolni prostor, a zatim potpuno nestaju. Ovaj fenomen otkriven je 1974. godine i nazvan Hawkingovo zračenje, u čast Stephena Hawkinga koji je ovo otkriće obznanio svijetu.

5. Odgovor na pitanje “što je crna rupa” predvidio je Karl Schwarzschild

Kao što znate, autor teorije relativnosti koja se povezuje s je Albert Einstein. No, znanstvenik nije posvetio dovoljno pažnje proučavanju nebeskih tijela, iako je njegova teorija mogla i, štoviše, predvidjela postojanje crnih rupa. Tako je Karl Schwarzschild postao prvi znanstvenik koji je općom teorijom relativnosti opravdao postojanje "točke s koje nema povratka".

Zanimljiva je činjenica da se to dogodilo 1915. godine, neposredno nakon što je Einstein objavio svoju opću teoriju relativnosti. Tada se pojavio pojam "Schwarzschildov radijus" - grubo rečeno, to je količina sile kojom se objekt mora stisnuti da bi se pretvorio u crnu rupu. Međutim, to nije lak zadatak. Otkrijmo zašto.

Činjenica je da, teoretski, svako tijelo može postati crna rupa, ali samo ako je podvrgnuto određenom stupnju kompresije. Na primjer, plod kikirikija bi mogao postati crna rupa ako bi imao masu planete Zemlje...

Zabavna činjenica: Crne rupe su jedinstvene svemirska tijela, koji ima sposobnost privlačenja svjetlosti gravitacijskom silom.

6. Crne rupe savijaju prostor oko sebe

Zamislimo cijeli prostor svemira u obliku vinilne ploče. Ako na njega stavite vrući predmet, on će promijeniti svoj oblik. Ista stvar se događa s crnim rupama. Njihova ekstremna masa privlači sve, uključujući zrake svjetlosti, uzrokujući savijanje prostora oko njih.

7. Crne rupe ograničavaju broj zvijezda u Svemiru

….Uostalom, ako zvijezde zasvijetle -

Znači li to da ovo ikome treba?

V.V. Majakovskog

Tipično, potpuno formirane zvijezde su oblak ohlađenih plinova. Zračenje crnih rupa sprječava hlađenje oblaka plina i stoga sprječava stvaranje zvijezda.

8. Crne rupe su najnapredniji energetski sustavi

Crne rupe proizvode više energije od Sunca i drugih zvijezda. Razlog tome je stvar oko toga. Kada materija velikom brzinom prođe horizont događaja, zagrijava se u orbiti crne rupe do ekstremno visokih temperatura. Taj se fenomen naziva zračenje crnog tijela.

Zanimljivost: U procesu nuklearne fuzije 0,7% materije postaje energija. U blizini crne rupe 10% materije se pretvara u energiju!

9. Što se događa ako upadnete u crnu rupu?

Crne rupe "razvlače" tijela pored sebe. Kao rezultat ovog procesa, predmeti počinju nalikovati špagetima (postoji čak poseban pojam- “špagetifikacija” =).

Iako se ova činjenica može činiti komičnom, za nju postoji objašnjenje. To se događa zahvaljujući fizički princip sile privlačenja. Uzmimo za primjer ljudsko tijelo. Dok smo na tlu, stopala su nam bliže središtu Zemlje nego glava, pa se jače privlače. Na površini crne rupe, noge se mnogo brže privlače u središte crne rupe, pa stoga gornji dio tijelo ih jednostavno ne može pratiti. Rezultat: špagetiranje!

10. Teoretski, bilo koji objekt može postati crna rupa

Pa čak i Sunce. Jedina stvar koja sprječava da se sunce pretvori u apsolutno crno tijelo— sila teže. U središtu crne rupe višestruko je jači nego u središtu Sunca. U u ovom slučaju, kada bi se naša zvijezda stisnula na četiri kilometra u promjeru, mogla bi postati crna rupa (zbog svoje velike mase).

Ali ovo je u teoriji. U praksi je poznato da crne rupe nastaju samo kao rezultat kolapsa ultra velikih zvijezda koje svojom masom premašuju Sunce 25-30 puta.

11. Crne rupe usporavaju vrijeme u svojoj blizini

Glavna teza ove činjenice je da kako se približavamo horizontu događaja, vrijeme usporava. Ovaj se fenomen može ilustrirati korištenjem "paradoksa blizanaca", koji se često koristi za objašnjenje teorije relativnosti.

Glavna ideja je da jedan od braće blizanaca odleti u svemir, a drugi ostane na Zemlji. Vraćajući se kući, blizanac otkriva da je njegov brat ostario više nego on, jer kada se kreće brzinom bliskom brzini svjetlosti, vrijeme počinje sporije prolaziti.

Crne rupe su jedina kozmička tijela koja mogu privući svjetlost gravitacijom. Oni su također najveći objekti u svemiru. Malo je vjerojatno da ćemo uskoro znati što se događa blizu njihovog horizonta događaja (poznatog kao "točka bez povratka"). Ovo su najviše tajanstvena mjesta našem svijetu, o kojem se, unatoč desetljećima istraživanja, još uvijek vrlo malo zna. Ovaj članak sadrži 10 činjenica koje se mogu nazvati najintrigantnijim.

Crne rupe ne usisavaju materiju u sebe

Mnogi ljudi zamišljaju crnu rupu kao neku vrstu “svemirskog usisavača” koji uvlači okolni prostor. Naime, crne rupe su obični svemirski objekti koji imaju iznimno jako gravitacijsko polje.

Kada bi na mjestu Sunca nastala crna rupa iste veličine, Zemlja ne bi bila uvučena, rotirala bi u istoj orbiti kao i danas. Zvijezde smještene uz crne rupe gube dio svoje mase u obliku zvjezdanog vjetra (to se događa tijekom postojanja bilo koje zvijezde) i crne rupe apsorbiraju samo tu tvar.

Postojanje crnih rupa predvidio je Karl Schwarzschild

Karl Schwarzschild prvi je upotrijebio Einsteinovu opću teoriju relativnosti kako bi dokazao postojanje "točke s koje nema povratka". Sam Einstein nije razmišljao o crnim rupama, iako njegova teorija predviđa njihovo postojanje.

Schwarzschild je dao svoj prijedlog 1915. godine, odmah nakon što je Einstein objavio svoju opću teoriju relativnosti. U to vrijeme pojavio se pojam “Schwarzschildov radijus” - to je vrijednost koja pokazuje koliko biste morali sabiti objekt da bi postao crna rupa.

Teoretski, sve može postati crna rupa ako se dovoljno stisne. Što je objekt gušći, to jače gravitacijsko polje stvara. Na primjer, Zemlja bi postala crna rupa kada bi imala masu objekta veličine kikirikija.

Crne rupe mogu iznjedriti nove svemire

Ideja da crne rupe mogu rađati nove svemire čini se apsurdnom (pogotovo jer još uvijek nismo sigurni u postojanje drugih svemira). Ipak, takve teorije aktivno razvijaju znanstvenici.

Vrlo pojednostavljena verzija jedne od ovih teorija je sljedeća. Naš svijet ima izuzetno povoljne uvjete za nastanak života u njemu. Ako bilo koji od fizičke konstante promijenio čak i malo, ne bismo bili na ovom svijetu. Singularnost crne rupe se poništava obični zakoni fizike i mogao bi (barem u teoriji) roditi novi svemir koji će biti drugačiji od našeg.

Crne rupe vas (i bilo što drugo) mogu pretvoriti u špagete

Crne rupe razvlače objekte koji su im blizu. Ti predmeti počinju nalikovati špagetima (postoji čak i poseban izraz - "špagetifikacija").

To se događa zbog načina na koji gravitacija djeluje. U trenutno stopala su vam bliže središtu Zemlje nego glava pa se jače privlače. Na površini crne rupe, razlika u gravitaciji počinje raditi protiv vas. Noge se sve brže privlače u središte crne rupe, tako da gornja polovica tijela ne može pratiti korak s njima. Rezultat: špagetiranje!

Crne rupe s vremenom ispare

Crne rupe ne samo da apsorbiraju zvjezdani vjetar, već i isparavaju. Ovaj fenomen je otkriven 1974. godine i nazvan je Hawkingovo zračenje (prema Stephenu Hawkingu, koji je otkrio).

S vremenom crna rupa može ispustiti svu svoju masu u okolni prostor zajedno s tim zračenjem i nestati.

Crne rupe usporavaju vrijeme u svojoj blizini

Kako se približavate horizontu događaja, vrijeme usporava. Da bismo razumjeli zašto se to događa, moramo pogledati "paradoks blizanaca" misaoni eksperiment, koji se često koristi za ilustraciju osnovnih principa Einsteinove teorije opće relativnosti.

Jedan od braće blizanaca ostaje na Zemlji, a drugi leti putovanje u svemir, krećući se brzinom svjetlosti. Vraćajući se na Zemlju, blizanac otkriva da je njegov brat ostario više nego on jer vrijeme teče sporije kada putuje brzinom koja je blizu brzine svjetlosti.

Kako se približavate horizontu događaja crne rupe, kretat ćete se tako velikom brzinom da će vam vrijeme usporiti.

Crne rupe su najnapredniji energetski sustavi

Crne rupe stvaraju energiju bolje od Sunca i drugih zvijezda. To je zbog materije koja kruži oko njih. Prelazak horizonta događaja ogromna brzina, materija u orbiti oko crne rupe zagrijava se do ekstremno visokih temperatura. To se zove zračenje crnog tijela.

Za usporedbu, kada nuklearna fuzija 0,7% materije se pretvara u energiju. U blizini crne rupe 10% materije postaje energija!

Crne rupe savijaju prostor oko sebe

Prostor se može zamisliti kao rastegnuta gumena ploča na kojoj su nacrtane linije. Ako stavite predmet na zapis, on će promijeniti svoj oblik. Crne rupe rade na isti način. Njihova ekstremna masa privlači sve, uključujući i svjetlost (čije bi se zrake, da nastavimo analogiju, mogle nazvati crtama na tanjuru).

Crne rupe ograničavaju broj zvijezda u svemiru

Zvijezde nastaju iz oblaka plina. Da bi počelo stvaranje zvijezda, oblak se mora ohladiti.

Zračenje crnih tijela sprječava hlađenje oblaka plina i sprječava pojavu zvijezda.

Teoretski, bilo koji objekt može postati crna rupa

Jedina razlika između našeg Sunca i crne rupe je sila gravitacije. U središtu crne rupe mnogo je jači nego u središtu zvijezde. Kad bi naše Sunce bilo komprimirano na oko pet kilometara u promjeru, moglo bi biti crna rupa.

Teoretski, sve može postati crna rupa. U praksi znamo da crne rupe nastaju samo kao rezultat kolapsa ogromnih zvijezda koje svojom masom premašuju Sunce 20-30 puta.

S. TRANKOVSKY

Među najvažnijim i najzanimljivijim problemima moderna fizika i astrofizike, akademik V.L. Ginzburg nazvao je pitanja vezana uz crne rupe (vidi “Znanost i život” br. 11, 12, 1999.). Postojanje ovih čudnih objekata predviđeno je prije više od dvjesto godina, uvjeti koji su doveli do njihova nastanka precizno su izračunati kasnih 30-ih godina 20. stoljeća, a astrofizika ih je počela ozbiljno proučavati prije nepunih četrdeset godina. Danas znanstvenih časopisa Svake godine diljem svijeta objavi se tisuće članaka o crnim rupama.

Nastanak crne rupe može se dogoditi na tri načina.

Ovako je uobičajeno prikazati procese koji se odvijaju u blizini crne rupe koja se urušava. Tijekom vremena (Y), prostor (X) oko njega (zasjenjeno područje) se smanjuje, žureći prema singularnosti.

Gravitacijsko polje crne rupe uvodi ozbiljna iskrivljenja u geometriju prostora.

Crna rupa, nevidljiva kroz teleskop, otkriva se samo svojim gravitacijskim utjecajem.

U snažnom gravitacijskom polju crne rupe rađaju se parovi čestica-antičestica.

Rađanje para čestica-antičestica u laboratoriju.

KAKO NASTAJU

Svjetleće nebesko tijelo, koji ima gustoću, jednake gustoće Zemlja, s promjerom dvjesto pedeset puta većim od promjera Sunca, zbog jačine svoje gravitacije neće dopustiti svojoj svjetlosti da dopre do nas. Tako je moguće da najveća svjetleća tijela u Svemiru ostanu nevidljiva upravo zbog svoje veličine.
Pierre Simon Laplace.
Izlaganje svjetskog sustava. 1796

Godine 1783 engleski matematičar John Mitchell, a trinaest godina kasnije, neovisno o njemu, francuski astronom i matematičar Pierre Simon Laplace, proveli su vrlo čudnu studiju. Promatrali su uvjete pod kojima svjetlost ne bi mogla pobjeći od zvijezde.

Logika znanstvenika bila je jednostavna. Za bilo koga astronomski objekt(planete ili zvijezde) možete izračunati takozvanu brzinu bijega ili sekundu brzina bijega, dopuštajući bilo kojem tijelu ili čestici da ga zauvijek napusti. A u tadašnjoj fizici vladala je Newtonova teorija prema kojoj je svjetlost tok čestica (teorija elektromagnetskih valova i kvanta bila je još skoro stotinu i pedeset godina daleko). Izlazna brzina čestica može se izračunati na temelju jednakosti potencijalna energija na površini planeta i kinetička energija tijelo koje je “pobjeglo” na beskrajno veliku udaljenost. Ova brzina određena je formulom #1#

Gdje M- težina svemirski objekt, R- njegov radijus, G- gravitacijska konstanta.

Iz ovoga možemo lako dobiti polumjer tijela dane mase (kasnije nazvan "gravitacijski radijus" r g"), pri kojoj je brzina bijega jednaka brzini svjetlosti:

To znači da je zvijezda sabijena u sferu polumjera r g< 2GM/c 2 će prestati emitirati - svjetlost ga neće moći napustiti. U Svemiru će se pojaviti crna rupa.

Lako je izračunati da će se Sunce (njegova masa je 2,1033 g) pretvoriti u crnu rupu ako se skupi na radijus od približno 3 kilometra. Gustoća njegove tvari dosegnut će 10 16 g/cm 3 . Polumjer Zemlje, sabijene u crnu rupu, smanjio bi se na oko jedan centimetar.

Činilo se nevjerojatnim da u prirodi postoje sile sposobne sabiti zvijezdu na tako beznačajnu veličinu. Stoga su se zaključci iz radova Mitchella i Laplacea više od stotinu godina smatrali nečim matematičkim paradoksom koji nije imao fizičkog značenja.

Strog matematički dokazČinjenica da je takav egzotičan objekt u svemiru moguća saznala se tek 1916. godine. Njemački astronom Karl Schwarzschild je nakon analize jednadžbi opće teorije relativnosti Alberta Einsteina dobio zanimljiv rezultat. Proučavajući gibanje čestice u gravitacijskom polju masivnog tijela, došao je do zaključka: jednadžba gubi fizičko značenje(njegovo rješenje ide u beskonačnost) kada r= 0 i r = r g.

Točke u kojima karakteristike polja postaju besmislene nazivamo singularnim, odnosno posebnim. Singularnost u nultočki odražava točkastu, ili, što je isto, centralno simetričnu strukturu polja (uostalom, svako sferno tijelo - zvijezda ili planet - može se prikazati kao materijalna točka). I točke koje se nalaze na sfernoj površini s radijusom r g, čine samu površinu s koje je brzina bijega jednaka brzini svjetlosti. U općoj teoriji relativnosti naziva se Schwarzschildova singularna sfera ili horizont događaja (zašto, bit će jasno kasnije).

Već na temelju primjera nama poznatih objekata - Zemlje i Sunca - jasno je da su crne rupe vrlo čudni objekti. Čak i astronomi koji se bave materijom na ekstremnim vrijednostima temperature, gustoće i tlaka smatraju ih vrlo egzotičnim, a donedavno nisu svi vjerovali u njihovo postojanje. No, prve naznake mogućnosti nastanka crnih rupa sadržane su već u općoj teoriji relativnosti A. Einsteina, stvorenoj 1915. godine. Engleski astronom Arthur Eddington, jedan od prvih tumača i popularizatora teorije relativnosti, tridesetih godina prošlog stoljeća izveo je sustav jednadžbi koji opisuje unutarnja struktura zvijezde Iz njih proizlazi da je zvijezda u ravnoteži pod utjecajem suprotno usmjerenih gravitacijskih sila i unutarnjeg tlaka koji nastaje kretanjem čestica vruće plazme unutar zvijezde i tlaka zračenja koje se stvara u njezinim dubinama. To znači da je zvijezda plinska lopta, u središtu koje toplina, postupno se smanjujući prema periferiji. Iz jednadžbi je, naime, proizlazilo da je površinska temperatura Sunca oko 5500 stupnjeva (što je sasvim odgovaralo podacima astronomskih mjerenja), au središtu bi trebala biti oko 10 milijuna stupnjeva. To je omogućilo Eddingtonu da donese proročki zaključak: na ovoj temperaturi "zapali" se termonuklearna reakcija, dovoljna da osigura sjaj Sunca. Tadašnji atomski fizičari nisu se slagali s tim. Činilo im se da je previše "hladno" u dubinama zvijezde: temperatura tamo nije bila dovoljna da reakcija "krene". Na to je bijesni teoretičar odgovorio: “Tražite toplije mjesto!”

I na kraju se pokazalo da je bio u pravu: u središtu zvijezde zapravo se događa termonuklearna reakcija (druga stvar je što tzv. solarni model", temeljena na idejama o termonuklearnoj fuziji, očito se pokazala netočnom - vidi npr. "Znanost i život" br. 2, 3, 2000.). No unatoč tome dolazi do reakcije u središtu zvijezde, tj. zvijezda sija, a zračenje koje se javlja održava je u stabilnom stanju, ali nuklearno "gorivo" u zvijezdi izgara, zračenje prestaje i sila koja ograničava gravitacijsko privlačenje nestaje. Masa zvijezde je ograničena. nakon čega se zvijezda počinje nepovratno smanjivati. Proračuni pokazuju da se to događa ako masa zvijezde premašuje dvije do tri Sunčeve mase.

GRAVITACIJSKI KOLAPS

U početku je brzina kontrakcije zvijezde mala, ali se njezina brzina kontinuirano povećava, jer je sila gravitacije obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti. Kompresija postaje nepovratna; nema sila koje se mogu suprotstaviti vlastitoj gravitaciji. Taj se proces naziva gravitacijski kolaps. Brzina kretanja omotača zvijezde prema središtu raste, približavajući se brzini svjetlosti. I tu počinju igrati ulogu učinci teorije relativnosti.

Brzina bijega izračunata je na temelju Newtonovih ideja o prirodi svjetlosti. Sa stajališta opće relativnosti, pojave u blizini zvijezde u kolapsu događaju se nešto drugačije. U njegovom snažnom gravitacijskom polju dolazi do takozvanog gravitacijskog crvenog pomaka. To znači da je frekvencija zračenja koja dolazi od masivnog objekta pomaknuta prema nižim frekvencijama. U granici, na granici Schwarzschildove sfere, frekvencija zračenja postaje nula. Odnosno, promatrač koji se nalazi izvan njega neće moći saznati ništa o tome što se događa unutra. Zato se Schwarzschildova sfera naziva horizont događaja.

Ali smanjenje frekvencije jednako je usporavanju vremena, a kada frekvencija postane nula, vrijeme staje. To znači da će vanjski promatrač vidjeti vrlo čudnu sliku: ljuska zvijezde, koja pada s povećanjem ubrzanja, zaustavlja se umjesto da dostigne brzinu svjetlosti. S njegove točke gledišta, kompresija će prestati čim se veličina zvijezde približi gravitacijskoj
usu. Nikada neće vidjeti niti jednu česticu kako "zaroni" ispod Schwarzschielove sfere. Ali za hipotetskog promatrača koji pada u crnu rupu, sve će biti gotovo za nekoliko trenutaka na njegovu satu. Tako će vrijeme gravitacijskog kolapsa zvijezde veličine Sunca biti 29 minuta, a mnogo gušće i kompaktnije neutronska zvijezda- samo 1/20 000 sekunde. I ovdje se suočava s problemima povezanim s geometrijom prostor-vremena u blizini crne rupe.

Promatrač se nalazi u zakrivljenom prostoru. U blizini gravitacijskog polumjera gravitacijske sile postaju beskonačno velike; razvlače raketu s astronautom-promatračem u beskrajno tanku nit beskonačna dužina. Ali on sam to neće primijetiti: sve njegove deformacije odgovarat će iskrivljenjima prostorno-vremenskih koordinata. Ova se razmatranja, naravno, odnose na idealan, hipotetski slučaj. Bilo koje pravo tijelo bit će rastrgan plimnim silama mnogo prije nego što se približi Schwarzschildovoj sferi.

DIMENZIJE CRNIH RUPA

Veličina crne rupe, točnije polumjer Schwarzschildove sfere, proporcionalan je masi zvijezde. A budući da astrofizika ne nameće nikakva ograničenja na veličinu zvijezde, crna rupa može biti proizvoljno velika. Ako je, primjerice, nastala tijekom kolapsa zvijezde mase 10 8 Sunčevih masa (ili zbog spajanja stotina tisuća, pa čak i milijuna relativno malih zvijezda), njezin će radijus biti oko 300 milijuna kilometara, dvostruko veći zemljina orbita. A prosječna gustoća Supstanca takvog diva je blizu gustoće vode.

Navodno, ovo su crne rupe koje se nalaze u središtima galaksija. U svakom slučaju, astronomi danas broje pedesetak galaksija, u središtu kojih, sudeći po neizravni znakovi(o čemu se govori u nastavku), postoje crne rupe s masom od oko milijardu (10 9) solarnih. Naša galaksija također očito ima svoju crnu rupu; Njegova masa procijenjena je prilično točno - 2,4. 10 6 ±10% mase Sunca.

Teorija sugerira da uz takve supergigante, crne mini-rupe s masom od oko 10 14 g i polumjerom od oko 10 -12 cm (veličina atomska jezgra). One bi se mogle pojaviti u prvim trenucima postojanja Svemira kao manifestacija vrlo jake nehomogenosti prostor-vremena s kolosalnom gustoćom energije. Danas istraživači shvaćaju uvjete koji su tada postojali u Svemiru na moćnim sudaračima (akceleratorima koji koriste sudarajuće zrake). Eksperimenti u CERN-u ranije ove godine omogućili su dobivanje kvark-gluonske plazme - materije koja je postojala prije stvaranja elementarne čestice. Istraživanja ovog agregatnog stanja nastavljaju se u Brookhavenu, američkom akceleratorskom centru. Sposoban je ubrzati čestice na energije jedan i pol do dva reda veličine veće od akceleratora u
CERN. Nadolazeći eksperiment izazvao je ozbiljnu zabrinutost: hoće li stvoriti mini-crnu rupu koja će saviti naš prostor i uništiti Zemlju?

Taj je strah toliko snažno odjeknuo da je američka vlada bila prisiljena sazvati mjerodavnu komisiju da ispita ovu mogućnost. Komisija sastavljena od istaknutih istraživača zaključila je: energija akceleratora je preniska da bi nastala crna rupa (ovaj eksperiment opisan je u časopisu Science and Life, br. 3, 2000.).

KAKO VIDJETI NEVIDLJIVO

Crne rupe ne emitiraju ništa, čak ni svjetlost. No, astronomi su ih naučili vidjeti, odnosno pronaći "kandidate" za tu ulogu. Postoje tri načina otkrivanja crne rupe.

1. Potrebno je pratiti rotaciju zvijezda u skupovima oko određenog težišta. Ako se pokaže da u ovom središtu nema ničega, a zvijezde kao da se vrte oko praznog prostora, možemo sasvim pouzdano reći: u ovoj "praznini" nalazi se crna rupa. Na temelju toga pretpostavljeno je postojanje crne rupe u središtu naše Galaksije i procijenjena njezina masa.

2. Crna rupa aktivno usisava materiju u sebe iz okolnog prostora. Međuzvjezdana prašina, plin, materija s obližnjih zvijezda pada na njega u spirali, tvoreći takozvani akrecijski disk, sličan prstenu Saturna. (Upravo je to strašilo u eksperimentu Brookhaven: mini-crna rupa koja se pojavila u akceleratoru počet će uvlačiti Zemlju u sebe, a taj proces nije mogla zaustaviti nikakva sila.) Približavajući se Schwarzschildovoj sferi, čestice doživljavaju ubrzanje i počinju emitirati u rendgenskom području. To zračenje ima karakterističan spektar sličan dobro proučenom zračenju čestica ubrzanih u sinkrotronu. A ako takvo zračenje dolazi iz nekog područja svemira, možemo sa sigurnošću reći da tamo mora postojati crna rupa.

3. Kada se dvije crne rupe spoje, javlja se gravitacijsko zračenje. Izračunato je da ako je masa svakog od njih oko deset solarnih masa, onda kada se spoje u nekoliko sati u obliku gravitacijski valovi oslobodit će se energija ekvivalentna 1% njihove ukupne mase. Ovo je tisuću puta više od toga svjetlosti, topline i druge energije koju je Sunce emitiralo tijekom cijelog svog postojanja – pet milijardi godina. Nadaju se da će detektirati gravitacijsko zračenje uz pomoć opservatorija za gravitacijske valove LIGO i drugih, koji se sada grade u Americi i Europi uz sudjelovanje ruski istraživači(vidi "Znanost i život" br. 5, 2000.).

Pa ipak, iako astronomi ne sumnjaju u postojanje crnih rupa, nitko se ne usuđuje kategorički ustvrditi da se upravo jedna od njih nalazi na određenoj točki svemira. Znanstvena etika i čestitost istraživača zahtijevaju nedvosmislen odgovor na postavljeno pitanje, koji ne tolerira odstupanja. Nije dovoljno procijeniti masu nevidljivog objekta; potrebno je izmjeriti njegov polumjer i pokazati da ne prelazi Schwarzschildov radijus. Čak ni unutar naše Galaksije ovaj problem još nije rješiv. Zato znanstvenici pokazuju određenu suzdržanost u izvješćivanju o svom otkriću, a znanstveni časopisi doslovno su puni izvještaja o teoretskom radu i opažanjima učinaka koji mogu rasvijetliti njihovu misteriju.

Međutim, crne rupe imaju još jedno svojstvo, teoretski predviđeno, koje bi ih moglo omogućiti da ih vidimo. Ali, međutim, pod jednim uvjetom: masa crne rupe trebala bi biti puno manja od mase Sunca.

CRNA RUPA MOŽE BITI I "BIJELA"

Dugo su se crne rupe smatrale utjelovljenjem tame, objektima koji u vakuumu, u nedostatku apsorpcije materije, ne emitiraju ništa. Međutim, 1974. godine slavni engleski teoretičar Stephen Hawking pokazao je da se crnim rupama može pripisati temperatura, te da stoga trebaju zračiti.

Prema zamislima kvantna mehanika, vakuum nije praznina, već neka vrsta "pjene prostor-vremena", mješavina virtualnih (u našem svijetu nevidljivih) čestica. Međutim, fluktuacije kvantne energije mogu "izbaciti" par čestica-antičestica iz vakuuma. Na primjer, u sudaru dva ili tri gama kvanta, elektron i pozitron pojavit će se kao iz zraka. Ovaj i slični fenomeni više puta su uočeni u laboratorijima.

Kvantne fluktuacije određuju procese zračenja crnih rupa. Ako par čestica s energijama E I -E (ukupna energija par jednak nuli), nastaje u blizini Schwarzschildove sfere, daljnju sudbinučestice će biti različite. Mogu se uništiti gotovo odmah ili zajedno otići ispod horizonta događaja. U tom se slučaju stanje crne rupe neće promijeniti. Ali ako samo jedna čestica ode ispod horizonta, promatrač će registrirati drugu, i činit će mu se da ju je stvorila crna rupa. Istovremeno, crna rupa koja je apsorbirala česticu s energijom -E, smanjit će vam energiju, a s energijom E- povećat će se.

Hawking je izračunao brzine odvijanja svih ovih procesa i došao do zaključka: veća je vjerojatnost apsorpcije čestica s negativnom energijom. To znači da crna rupa gubi energiju i masu – isparava. Osim toga, zrači kao potpuno crno tijelo s temperaturom T = 6 . 10 -8 M sa / M kelvina, gdje M c - masa Sunca (2,10 33 g), M- masa crne rupe. Ovaj jednostavan odnos pokazuje da je temperatura crne rupe s masom šest puta većom od Sunčeve jednaka stomilijuntom dijelu stupnja. Jasno je da tako hladno tijelo ne emitira praktički ništa i sva gornja razmišljanja ostaju na snazi. Mini-rupe su druga stvar. Lako je vidjeti da su s masom od 10 14 -10 30 grama zagrijani na desetke tisuća stupnjeva i užareni! Međutim, treba odmah napomenuti da nema proturječja sa svojstvima crnih rupa: ovo zračenje emitira sloj iznad Schwarzschildove sfere, a ne ispod nje.

Dakle, crna rupa, koja je izgledala kao vječno smrznuti objekt, prije ili kasnije nestaje, isparavajući. Štoviše, kako ona "gubi težinu", brzina isparavanja se povećava, ali i dalje traje iznimno dugo. Procjenjuje se da bi mini-rupe težine 10 14 grama, koje su se pojavile neposredno nakon Velikog praska prije 10-15 milijardi godina, trebale potpuno ispariti do našeg vremena. U posljednjoj fazi života njihova temperatura doseže kolosalne vrijednosti, pa produkti isparavanja moraju biti čestice iznimno visoke energije. Možda su oni ti koji stvaraju raširene pljuskove zraka u Zemljinoj atmosferi - EAS. U svakom slučaju, podrijetlo čestica anomalno visoke energije još je jedan važan i zanimljiv problem koji se može usko povezati s ništa manje uzbudljivim pitanjima u fizici crnih rupa.