Тайните в сърцата на галактиките и черните дупки (СНИМКИ)

Първата Свръхмасивна черна дупка е забелязана през 1908 година от Едуард Фат

Какъв е смисълът на живота? Защо съществуваме? Има ли извънземен живот? Какво се крие в същината на Космоса и кое го е предизвикало? Все въпроси, занимаващи цивилизацията още преди настъпването на тъмните векове. Прекарваме времето си, отредено ни на Земята, в търсене на отговори. Отговори, които да оставим на идните поколения, които да ни дарят с познания, извън пределите на познатото, които да ни донесат вечна слава. Науката, особено астрофизиката, понякога е по-мистична от самата мистика. Можем да обясним химичните и физични процеси, довели от едно състояние, до друго. Но не можем да обясним каква невидима сила е накарало елементите да си взаимодействат. Сали е просто случайност или зад тъмната материя, зад най-големите дълбини на Вселената не се крие още нещо?

Знаем, че нашата галактика е създадена в последствие на Големия взрив, но какво е имало преди него? Може би нищо! Може би друга галактика! Сигурно не са съществували понятия като време и пространство! Това все още са въпроси, чиито отговори не знаем. Следващият, който успее да ги открие, най-вероятно ще спечели Нобелова награда по физика и „безсмъртие“.

Но какво се крие в сърцата на Черните дупки? Това е темата, с която ще Ви занимаем днес. Научихме за тези тайнствени явления от Владимир Божилов – доктор по астрофизика, преподавател в Софийския университет и лектор от форума за популярна наука Ratio, който организира събития в различните градове, а вчера за първи път гостува на Пловдив, в клуб VOID.

Най-старите готови галактики във Вселената са открити преди няколко години, чрез телескопа Хъбъл в съзвездието Пещ. Те са на 13,5 млрд. години и наброяват десетки хиляди. В сърцето на почти всяка от тях се намира много тежък обект, който наричаме Свръхмасивна черна дупка. В сърцевината на нашия Млечен път също има такъв свръхтежък обект. Центърът на Млечния път се намира в обект Стрелец А звезда – специален източник на лъчение. Учените са го наблюдавали в течение на 16 години, а телескопите улавят движението на звездите, което наподобява танц. Слънцето обикаля центъра на Млечния път за над 200 млн. години, а звездите едва за порядъка от 12 до 25 години.

Те се наричат S звезди, защото се въртят много бързо около тъмния обект, което доказва, че той е много тежък и гравитацията му ги притегля. Точната стойност на масата на тази Свръхмасивна черна дупка е 3,5×10 на 6-та степен или почти 4 млн. слънчеви маси.

Свръхмасивните черни дупки поглъщат всичко, което падне около тях. Когато обект се приближи, бива разкъсан чрез спагетификация – въртенето на черните дупки усуква цялото вещество под формата на тънък диск от вещество, наречен акреционен диск. Акреционните дискове са второто доказателство за реално съществуване на черни дупки в галактиките. Движението на вещество около акреционен диск му причинява много бързи скорости, с което се създава магнитно поле, изсмукващо частици и изхвърлящи ги под формата на струя от енергия. Такъв обект с активно ядро, което изхвърля вещества, се нарича активна галактика.

Нека разгледаме галактиката М87! Снимките на нея показват само ядрото ѝ, което е толкова ярко, че засенчва над 300 млрд. звезди. Това е възможно заради наличието на Свръхмасивна черна дупка в центъра ѝ. Пръв това забелязва през 1908 година Едуърд Фат. Той е наблюдавал галактиката NGC 1068 и открива, че тя се върти със скорости, причиняващи прекалено бързо движение на материята. Това бързо въртене е било необяснимо в началото на 20-ти век, а Теорията на гравитацията не е съществувала. През 1913-та Хебър Къртис наблюдава М87 в няколко различни диапазона. Хората виждаме в оптичния диапазон – от 400 до 700 nm. Той я разглежда чрез оптичен телескоп, чрез радио телескоп и чрез рентгенов телескоп и открива, че активните галактики не просто се въртят много бързо, но и излъчват енергия навсякъде около нас, независимо дали можем да я видим или не.

През 1926 година Хъбъл доказва, че петната в небето, които вижда, не са далечни звезди, а много далечни галактики. Той променя мащаба на космоса, за което си заслужва световно признание. Малко след него Мартин Шмит открива квазарите – първите потвърдени активни галактични ядра. Днес знаем, че тяхната физика се дължи на Свръхмасивна черна дупка.

Как се образува една Свръхмасивна черна дупка? Вселената е плоска само тогава, когато е празна, но всеки път, когато в нея има вещество, тя се огъва. Колкото по-тежък е един обект, толкова повече се изкривява пространство-времето, а изкривяването описва орбитата на обектите. По този начин теорията на Айнщайн описва гравитацията. Когато в пространство-времето попадне прекалено тежък обект, обаче, той не я изкривява, а я сгъва. Тогава се образуват Свръхмасивни черни дупки.

Доказано е, че всяка галактика е била активна в миналото. Такава може да е и Млечния път. Две реални открития са направени с участие на български астрономи и физици. През 2016-та година д-р Владимир Божилов и негови колеги забелязват, че обектът CTH102, на разстояние около 6 млрд. светлинни години от Земята, е по-ярък от всичко, открито в историята на астрофизиката. Това е възможно, защото струята от енергия не е съставена от един и същ тип частици, а от много видове вещество, която се движи змиевидно. Те правят свръхсродни компютърни симулации, за да докажат, на базата на седемгодишно наблюдение, че змиевидната структура на струята описва всички тези наблюдения и се движи към нас.

Другото откритие е странният случай на блазара OJ287, изучаван в продължение на 120 години. Той е променлив обект. На всеки 12 години има избухвания на вещество, защото той е едно от двете активни галактични ядра, които съдържат в себе си две Свръхмасивни черни дупки. В центъра му се намират 18 млрд. слънца, а около него обикалят 100 млн. слънца. Този модел е предложен и потвърден с наблюдението от телескопите на Рожен и South Planet.

Тези галактики са важни, защото чрез изучаването им разбираме миналото на Млечния път. Животът на галактиките е подобен на този на хората. Понякога те се събират и тогава изхвърлят струя енергия в стадии на активно галактично ядро. И ако до Млечния път, в неговото сърце има друга галактика, която да бъде погълната или друга звезда, която да бъде разкъсана, то Млечният път може отново да бъде активно галактично ядро.

Вашият коментар