Концепцията за черна дупка е позната на всички - от ученици до възрастни хора, тя се използва в научната и художествена литература, в жълтите медии и на научни конференции. Но не всеки знае какво точно представляват тези дупки.

От историята на черните дупки

1783 гПървата хипотеза за съществуването на такова явление като черна дупка е изложена през 1783 г. от английския учен Джон Мишел. В своята теория той комбинира две творения на Нютон - оптика и механика. Идеята на Мишел беше следната: ако светлината е поток от малки частици, тогава, както всички други тела, частиците трябва да изпитват привличане гравитационно поле. Оказва се, че колкото по-масивна е звездата, толкова по-трудно е светлината да устои на нейното привличане. 13 години след Мишел, френският астроном и математик Лаплас излага (най-вероятно независимо от британския си колега) подобна теория.

1915 гВсички техни произведения обаче остават непотърсени до началото на 20 век. През 1915 г. Алберт Айнщайн публикува Общата теория на относителността и показва, че гравитацията е изкривяване на пространство-времето, причинено от материята, а няколко месеца по-късно немският астроном и теоретичен физик Карл Шварцшилд я използва, за да реши конкретен астрономически проблем. Той изследва структурата на изкривеното пространство-време около Слънцето и преоткрива феномена на черните дупки.

(Джон Уилър измисли термина "черни дупки")

1967 гАмериканският физик Джон Уилър очерта пространство, което може да бъде смачкано, като лист хартия, в безкрайно малка точка и обозначи термина "черна дупка".

1974 гБританският физик Стивън Хокинг доказа, че черните дупки, въпреки че поглъщат материя без връщане, могат да излъчват радиация и в крайна сметка да се изпарят. Това явление се нарича "лъчение на Хокинг".

2013Най-новите изследвания на пулсари и квазари, както и откритието на космическото микровълново фоново лъчение, най-накрая направиха възможно да се опише самата концепция за черни дупки. През 2013 г. газовият облак G2 се приближи много близо до черната дупка и е вероятно да бъде погълнат от нея, като наблюдението на уникалния процес предоставя големи възможности за нови открития на характеристиките на черните дупки.

(Масивен обект Стрелец A *, неговата маса е 4 милиона пъти по-голяма от Слънцето, което предполага клъстер от звезди и образуване на черна дупка)

2017 г. Група учени от коллаборацията Event Horizon Telescope на няколко държави, свързващи осем телескопа от различни точки на земните континенти, извършиха наблюдения на черна дупка, която е свръхмасивен обект и се намира в галактиката M87, съзвездието Дева. Масата на обекта е 6,5 милиарда (!) Слънчеви маси, гигантски пъти по-големи от масивния обект Стрелец A *, за сравнение, диаметърът е малко по-малък от разстоянието от Слънцето до Плутон.

Наблюденията бяха проведени на няколко етапа, започвайки от пролетта на 2017 г. и през периодите на 2018 г. Количеството информация беше изчислено в петабайти, които след това трябваше да бъдат дешифрирани и да се получи истинско изображение на свръхотдалечен обект. Затова бяха необходими още цели две години, за да се сканират предварително всички данни и да се комбинират в едно цяло.

2019 гДанните бяха успешно декодирани и показани, създавайки първото изображение на черна дупка.

(Първото изображение на черна дупка в галактиката M87 в съзвездието Дева)

Разделителната способност на изображението ви позволява да видите сянката на точката без връщане в центъра на обекта. Изображението е получено в резултат на интерферометрични наблюдения с много дълга базова линия. Това са така наречените синхронни наблюдения на един обект от няколко радиотелескопа, свързани помежду си с мрежа и разположени в различни части. Глобусътнасочени в една посока.

Какво всъщност са черните дупки?

Лаконичното обяснение на феномена звучи така.

Черната дупка е пространствено-времева област, чието гравитационно привличане е толкова силно, че нито един обект, включително светлинни кванти, не може да я напусне.

Някога черната дупка е била масивна звезда. Докато термоядрените реакции поддържат високо налягане в червата, всичко остава нормално. Но с течение на времето запасите от енергия се изчерпват и небесното тяло под въздействието на собствената си гравитация започва да се свива. Последният етап от този процес е колапсът на звездното ядро ​​и образуването на черна дупка.

• 1. Изхвърляне на струя черна дупка с висока скорост


• 2. Диск от материя прераства в черна дупка


• 3. Черна дупка


• 4. Подробна схема на района на черната дупка


• 5. Размер на откритите нови наблюдения

Най-разпространената теория гласи, че има подобни явления във всяка галактика, включително в центъра на нашия Млечен път. Огромната гравитация на дупката е в състояние да задържи няколко галактики около себе си, като им попречи да се отдалечат една от друга. „Зоната на покритие“ може да бъде различна, всичко зависи от масата на звездата, превърнала се в черна дупка, и може да бъде хиляди светлинни години.

Радиус на Шварцшилд

Основното свойство на черната дупка е, че всяка материя, която попадне в нея, никога не може да се върне. Същото важи и за светлината. В основата си дупките са тела, които напълно поглъщат цялата светлина, която пада върху тях и не излъчват собствената си. Такива обекти могат визуално да изглеждат като съсиреци от абсолютна тъмнина.

• 1. Движеща се материя с половината от скоростта на светлината


• 2. Фотонен пръстен


• 3. Вътрешен фотонен пръстен


• 4. Хоризонтът на събитията в черна дупка

Въз основа на Общата теория на относителността на Айнщайн, ако едно тяло се доближи до критично разстояние от центъра на дупката, то вече не може да се върне. Това разстояние се нарича радиус на Шварцшилд. Какво точно се случва в този радиус не е известно със сигурност, но има най-разпространената теория. Смята се, че цялата материя на черна дупка е концентрирана в безкрайно малка точка, а в центъра й има обект с безкрайна плътност, което учените наричат ​​сингулярно смущение.

Как пада в черна дупка

(На снимката черната дупка на Стрелец A * изглежда като изключително ярък клъстер от светлина)

Не толкова отдавна, през 2011 г., учените откриха газов облак, давайки му простото име G2, който излъчва необичайна светлина. Такова сияние може да предизвика триене в газ и прах, причинени от действието на черната дупка Стрелец A * и които се въртят около нея под формата на акреционен диск. Така ставаме наблюдатели на удивителния феномен на поглъщането на газов облак от свръхмасивна черна дупка.

Според последните проучвания най-близкото приближаване до черна дупка ще се случи през март 2014 г. Можем да пресъздадем картина как ще се разиграе този вълнуващ спектакъл.

• 1. Когато се появи за първи път в данните, газовият облак прилича на огромна топка от газ и прах.


• 2. Сега, към юни 2013 г., облакът е на десетки милиарди километри от черната дупка. Той пада в него със скорост 2500 km / s.


• 3. Очаква се облакът да премине през черната дупка, но приливните сили, причинени от разликата в привличането, действаща върху предния и задния ръб на облака, ще го накарат да става все по-удължен.


• 4. След като облакът бъде разбит, по-голямата част от него най-вероятно ще се слее в акреционния диск около Стрелец A*, генерирайки в него ударни вълни. Температурата ще се повиши до няколко милиона градуса.


• 5. Част от облака ще падне директно в черната дупка. Никой не знае какво точно ще се случи с това вещество, но се очаква в процеса на падане то да изпуска мощни потоци. рентгенови лъчии никой друг няма да го види.

Видео: черна дупка поглъща газов облак

(Компютърна симулация на това колко от газовия облак G2 ще бъде унищожен и погълнат от черната дупка Стрелец A*)

Какво има вътре в черна дупка

Има теория, която твърди, че черната дупка вътре е практически празна и цялата й маса е концентрирана в невероятно малка точка, разположена в самия й център - сингулярност.

Според друга теория, която съществува от половин век, всичко, което попадне в черна дупка, отива в друга вселена, разположена в самата черна дупка. Сега тази теория не е основната.

Има и трета, най-модерна и упорита теория, според която всичко, което попадне в черна дупка, се разтваря във вибрациите на струните на нейната повърхност, която се обозначава като хоризонт на събитията.

И така, какъв е хоризонтът на събитията? Невъзможно е да се погледне вътре в черна дупка дори със свръхмощен телескоп, тъй като дори светлината, попаднала в гигантска космическа фуния, няма шанс да се появи обратно. Всичко, което по някакъв начин може да се разгледа, е в непосредствена близост до него.

Хоризонтът на събитията е условна линия на повърхността, от която нищо (нито газ, нито прах, нито звезди, нито светлина) не може да избяга. И това е самата мистериозна точка без връщане в черните дупки на Вселената.

Между французите и британците понякога има полушеговита, а понякога и сериозна полемика: кой трябва да се счита за откривател на възможността за съществуване на невидими звезди - Французинът П. Лаплас или англичанинът Ж. Мишел? През 1973 г. известните английски физици-теоретици С. Хокинг и Г. Елис в книга, посветена на съвременните специални математически проблеми на структурата на пространството и времето, цитират работата на френския П. Лаплас с доказателство за възможността на съществуването на черни звезди; тогава работата на Дж. Мишел все още не е била известна. През есента на 1984 г. известният английски астрофизик М. Райс, говорейки на конференция в Тулуза, каза, че въпреки че не е много удобно да се говори във Франция, той трябва да подчертае, че англичанинът Дж. Мишел е първият, който предсказа невидимите звезди, и показа моментна снимка на първата страница на съответното произведение. Тази историческа забележка беше посрещната както с аплодисменти, така и с усмивки от присъстващите.

Как да не си спомним дискусиите между французи и британци за това кой е предсказал положението на планетата Нептун от смущения в движението на Уран: французинът Ю. Льо Верие или англичанинът Дж. Адамс? Както е известно, и двамата учени независимо един от друг правилно посочиха позицията нова планета. Тогава французинът U. Le Verrier имаше повече късмет. Такава е съдбата на много открития. Често те се извършват почти едновременно и независимо. различни хораОбикновено се дава предимство на онези, които са проникнали по-дълбоко в същността на проблема, но понякога това са просто капризите на съдбата.

Но предсказанието на П. Лаплас и Дж. Мишел все още не беше истинско предсказание за черна дупка. Защо?

Факт е, че по времето на П. Лаплас това все още не е било известно по-бързо от светлинатав природата нищо не може да се движи. Невъзможно е да се надмине светлината в празнотата! Това е установено от Айнщайн през специална теорияотносителността още през нашия век. Следователно, за П. Лаплас, звездата, която той смяташе, беше само черна (несветеща) и той не можеше да знае, че такава звезда губи способността да „общува“ с външния свят по какъвто и да е начин, да „докладва“ нещо на далечни светове за събитията, случващи се на него. С други думи, той още не знаеше, че това е не само "черна", но и "дупка", в която човек може да попадне, но не може да излезе. Сега знаем, че ако светлината не може да избяга от дадена област на пространството, тогава нищо не може да избяга и ние наричаме такъв обект черна дупка.

Друга причина, поради която разсъжденията на П. Лаплас не могат да се считат за строги, е, че той разглежда гравитационни полета с огромна сила, в които падащите тела се ускоряват до скоростта на светлината, а самата изходяща светлина може да бъде забавена, и прилага закона на гравитацията на Нютон.

А. Айнщайн показа, че теорията на Нютон за гравитацията е неприложима за такива полета и създаде нова теория, валиден за суперсили, както и за бързо променящи се полета (за които Нютоновата теория също е неприложима!), и. я нарекоха общата теория на относителността. Именно заключенията на тази теория трябва да се използват за доказване на възможността за съществуване на черни дупки и за изследване на техните свойства.

Обща теорияОтносителността е невероятна теория. Тя е толкова дълбока и стройна, че предизвиква чувство на естетическа наслада у всеки, който я опознае. Съветските физици Л. Ландау и Е. Лифшиц в своя учебник "Теория на полето" я наричат ​​"най-красивата от всички съществуващи физически теории". Германският физик Макс Борн каза за откриването на теорията на относителността: „Възхищавам му се като произведение на изкуството“. НО съветски физикВ. Гинзбург пише, че предизвиква "... чувство ... подобно на това, което изпитвате, като гледате най-забележителните шедьоври на живописта, скулптурата или архитектурата."

Многобройните опити за популярно представяне на теорията на Айнщайн могат, разбира се, да дадат общо впечатление за нея. Но, честно казано, това е толкова малко като насладата от познаването на самата теория, колкото и опознаването на репродукция. Сикстинската мадона” се различава от преживяването, което възниква при разглеждането на оригинала, създаден от гения на Рафаело.

И все пак, когато няма възможност да се възхитите на оригинала, можете (и трябва!) да се запознаете с наличните репродукции, по-добри от добрите (а има всякакви).

Новиков И.Д.

Черните дупки - може би най-мистериозните и енигматични астрономически обекти в нашата Вселена, привличат вниманието на експертите и вълнуват въображението на писателите на научна фантастика от самото им откриване. Какво представляват черните дупки и как изглеждат? Черните дупки са угаснали звезди, поради техните физически характеристики, притежаващи такива висока плътности гравитацията е толкова мощна, че дори светлината не може да избяга.

Историята на откриването на черните дупки

За първи път теоретичното съществуване на черни дупки, много преди действителното им откриване, беше предложено от някой си Д. Мишел (английски свещеник от Йоркшир, който се занимава с астрономия в свободното си време) през 1783 г. Според неговите изчисления, ако вземем нашата и я компресираме (в съвременните компютърни термини, архивираме) до радиус от 3 км, се образува толкова голяма (просто огромна) гравитационна сила, че дори светлината не може да я напусне. Така се появи понятието „черна дупка“, въпреки че всъщност тя изобщо не е черна, според нас терминът „тъмна дупка“ би бил по-подходящ, защото се получава именно липсата на светлина.

По-късно, през 1918 г., великият учен АлбертАйнщайн. Но едва през 1967 г., благодарение на усилията на американския астрофизик Джон Уилър, концепцията за черните дупки най-накрая спечели място в академичните среди.

Както и да е, и Д. Мишел, и Алберт Айнщайн, и Джон Уилър в своите трудове приемаха само теоретичното съществуване на тези мистериозни небесни обекти в космоса, но истинското откриване на черни дупки се състоя през 1971 г., беше тогава, че за първи път са забелязани в космоса.телескоп.

Ето как изглежда една черна дупка.

Как се образуват черните дупки в космоса?

Както знаем от астрофизиката, всички звезди (включително нашето Слънце) имат някакво ограничено количество гориво. И въпреки че животът на една звезда може да продължи милиарди години, рано или късно този условен запас от гориво свършва и звездата „изгасва“. Процесът на "изчезване" на звезда е придружен от интензивни реакции, по време на които звездата претърпява значителна трансформация и в зависимост от размера си може да се превърне в бяло джудже, неутронна звезда или черна дупка. Освен това най-големите звезди, които имат невероятно впечатляващи размери, обикновено се превръщат в черна дупка - поради компресията на тези най-невероятни размери се получава многократно увеличаване на масата и гравитационната сила на новообразуваната черна дупка, която се превръща в вид галактическа прахосмукачка - попива всичко и всичко около себе си.

Черна дупка поглъща звезда.

Малка забележка - нашето Слънце по галактически стандарти изобщо не е голяма звезда и след избледняване, което ще се случи след около няколко милиарда години, най-вероятно няма да се превърне в черна дупка.

Но нека бъдем честни с вас - днес учените все още не знаят всички тънкости на образуването на черна дупка, несъмнено това е изключително сложен астрофизичен процес, който сам по себе си може да продължи милиони години. Въпреки че е възможно да се напредне в тази посока, откриването и последващото изследване на така наречените междинни черни дупки, тоест звезди, които са в състояние на изчезване, в които протича активният процес на образуване на черна дупка . Между другото, подобна звезда беше открита от астрономите през 2014 г. в ръкава на спирална галактика.

Колко черни дупки има във Вселената

Според теориите на съвременните учени в нашата галактика Млечен път може да има до стотици милиони черни дупки. Не може да има по-малко от тях в галактиката до нас, до която няма какво да долети от нашия Млечен път - 2,5 милиона светлинни години.

Теория на черните дупки

Въпреки огромната маса (която е стотици хиляди пъти по-голяма от масата на нашето Слънце) и невероятната сила на гравитацията, не беше лесно да се видят черни дупки през телескоп, защото те изобщо не излъчват светлина. Учените успяха да забележат черна дупка само в момента на нейното "хранене" - поглъщането на друга звезда, в този момент се появява характерно излъчване, което вече може да се наблюдава. Така теорията за черната дупка намери действително потвърждение.

Свойства на черните дупки

Основното свойство на черната дупка са нейните невероятни гравитационни полета, които не позволяват на околното пространство и време да останат в обичайното си състояние. Да, правилно чухте, времето вътре в черна дупка тече многократно по-бавно от обикновено и ако бяхте там, връщайки се обратно (ако сте имали толкова късмет, разбира се), ще бъдете изненадани да забележите, че на Земята са минали векове, и дори няма да остарееш време. Въпреки че нека бъдем честни, ако бяхте вътре в черна дупка, едва ли щяхте да оцелеете, тъй като гравитационната сила там е такава, че всеки материален обект просто би бил разкъсан, дори не на части, а на атоми.

Но ако бяхте дори близо до черна дупка, в границите на нейното гравитационно поле, тогава също бихте имали трудности, защото колкото повече се съпротивлявате на нейната гравитация, опитвайки се да отлетите, толкова по-бързо ще паднете в нея. Причината за този на пръв поглед парадокс е гравитационното вихрово поле, което притежават всички черни дупки.

Ами ако човек попадне в черна дупка

Изпарение на черни дупки

Английският астроном С. Хокинг откри интересен факт: черните дупки също излъчват . Вярно е, че това се отнася само за дупки с относително малка маса. Мощната гравитация около тях създава двойки частици и античастици, едната от двойката се изтегля навътре от дупката, а втората се изхвърля навън. Така черна дупка излъчва твърди античастици и гама лъчи. Това изпарение или излъчване от черна дупка е кръстено на учения, който го е открил – „лъчението на Хокинг“.

Най-голямата черна дупка

Според теорията за черните дупки в центъра на почти всички галактики има огромни черни дупки с маси от няколко милиона до няколко милиарда слънчеви маси. И сравнително наскоро учените откриха двете най-големи черни дупки, известни до момента, те се намират в две близки галактики: NGC 3842 и NGC 4849.

NGC 3842 е най-ярката галактика в съзвездието Лъв, разположена на разстояние 320 милиона светлинни години от нас. В центъра му има огромна черна дупка с маса 9,7 милиарда слънчеви маси.

NGC 4849 е галактика в клъстера Кома, на 335 милиона светлинни години, която се гордее със също толкова впечатляваща черна дупка.

Зоните на действие на гравитационното поле на тези гигантски черни дупки, или казано на академичен език, техният хоризонт на събитията, е около 5 пъти разстоянието от Слънцето до! Такава черна дупка би ни изяла слънчева системаи дори не би трепнал.

Най-малката черна дупка

Но в огромното семейство черни дупки има много малки представители. Така че най-джуджетата черна дупка, открита от учените в момента, по своята маса е само 3 пъти по-голяма от масата на нашето Слънце. Всъщност това е теоретичният минимум, необходим за образуването на черна дупка, ако тази звезда беше малко по-малка, дупката нямаше да се образува.

Черните дупки са канибали

Да, има такъв феномен, както писахме по-горе, черните дупки са един вид "галактически прахосмукачки", които поглъщат всичко около тях, включително ... други черни дупки. Наскоро астрономите откриха, че черна дупка от една галактика е изядена от друг голям черен лакомник от друга галактика.

• Според хипотезите на някои учени черните дупки са не само галактически прахосмукачки, които засмукват всичко в себе си, но при определени обстоятелства самите те могат да генерират нови вселени.
• Черните дупки могат да се изпарят с времето. Писахме по-горе, че е открито от английския учен Стивън Хокинг, че черните дупки имат свойството да излъчват и след много дълъг период от време, когато няма какво да абсорбира наоколо, черната дупка ще започне да се изпарява повече, докато накрая предава цялата си маса в околното пространство. Въпреки че това е само предположение, хипотеза.
• Черните дупки забавят времето и огъват пространството. За разширяването на времето вече писахме, но пространството в условията на черна дупка ще бъде напълно извито.
• Черните дупки ограничават броя на звездите във Вселената. А именно техните гравитационни полета възпрепятстват охлаждането на газовите облаци в космоса, от които, както знаете, се раждат нови звезди.

Черни дупки по Discovery Channel, видео

И в заключение ви предлагаме един интересен научен документален филм за черните дупки от канала Discovery.

При писането на статията се постарах да е възможно най-интересна, полезна и качествена. Ще бъда благодарен за всякаква обратна връзка и градивна критика под формата на коментари към статията. Можете също така да напишете вашето желание / въпрос / предложение на моята поща [имейл защитен]или във Фейсбук, с уважение, автора.

Поради сравнително скорошния ръст на интереса към създаването на научно-популярни филми за изследване на космоса, съвременният зрител е чувал много за такива явления като сингулярността или черната дупка. Въпреки това, филмите очевидно не разкриват пълната природа на тези явления и понякога дори изкривяват конструираното научни теорииза повече ефективност. Поради тази причина представянето на мн модерни хораза тези явления или напълно повърхностно, или напълно погрешно. Едно от решенията на проблема е тази статия, в който ще се опитаме да разберем съществуващите резултати от изследвания и да отговорим на въпроса – какво е черна дупка?

През 1784 г. английският свещеник и натуралист Джон Мишел за първи път споменава в писмо до Кралското общество хипотетично масивно тяло, което има толкова силно гравитационно привличане, че втората космическа скорост за него би надвишила скоростта на светлината. Втората скорост на бягство е скоростта, която сравнително малък обект би трябвало да преодолее гравитационното привличане небесно тялои излизат извън затворената орбита около това тяло. Според неговите изчисления тяло с плътност на Слънцето и с радиус 500 слънчеви радиуса ще има втори космическа скоростравна на скоростта на светлината. В този случай дори светлината няма да напусне повърхността на такова тяло и следователно това тяло само ще абсорбира входящата светлина и ще остане невидимо за наблюдателя - нещо като черно петно ​​на фона на тъмното пространство.

Въпреки това концепцията за свръхмасивно тяло, предложена от Мишел, не привлече голям интерес до работата на Айнщайн. Припомнете си, че последният определи скоростта на светлината като гранична скорост на пренос на информация. Освен това Айнщайн разширява теорията за гравитацията за скорости, близки до скоростта на светлината (). В резултат на това вече не беше уместно да се прилага теорията на Нютон към черните дупки.

Уравнението на Айнщайн

В резултат на прилагането на общата теория на относителността към черните дупки и решаването на уравненията на Айнщайн бяха разкрити основните параметри на черна дупка, от които има само три: маса, електрически заряди ъглов момент. Трябва да се отбележи значителният принос на индийския астрофизик Субраманян Чандрасекар, който създаде фундаментална монография: „ математическа теориячерни дупки."

Така решението на уравненията на Айнщайн е представено от четири варианта за четири възможни вида черни дупки:

• Черна дупка без въртене и без заряд - решението на Шварцшилд. Едно от първите описания на черна дупка (1916) с помощта на уравненията на Айнщайн, но без да се вземат предвид два от трите параметъра на тялото. Решението на немския физик Карл Шварцшилд ви позволява да изчислите външното гравитационно поле на сферично масивно тяло. Характеристика на концепцията на немския учен за черните дупки е наличието на хоризонт на събитията и този зад него. Шварцшилд също първо изчислява гравитационния радиус, който получава името си, който определя радиуса на сферата, върху която ще бъде разположен хоризонтът на събитията за тяло с дадена маса.
• Черна дупка без въртене със заряд - решението на Reisner-Nordström. Решение, предложено през 1916-1918 г., като се вземе предвид възможният електрически заряд на черна дупка. Този заряд не може да бъде произволно голям и е ограничен поради полученото електрическо отблъскване. Последното трябва да се компенсира от гравитационното привличане.
• Черна дупка с въртене и без заряд - решение на Кер (1963). Въртящата се черна дупка на Кер се различава от статичната по наличието на така наречената ергосфера (прочетете за това и други компоненти на черна дупка).
• BH с въртене и заряд - решение на Кер-Нюман. Това решение е изчислено през 1965 г. и в момента е най-пълното, тъй като взема предвид и трите параметъра на BH. Въпреки това все още се приема, че черните дупки в природата имат незначителен заряд.

Образуването на черна дупка

Има няколко теории за това как се образува и появява черна дупка, най-известната от които е появата на звезда с достатъчна маса в резултат на гравитационен колапс. Такава компресия може да сложи край на еволюцията на звезди с маса над три слънчеви маси. След завършване на термоядрените реакции вътре в такива звезди, те започват бързо да се свиват в свръхплътна. Ако налягането на газа на една неутронна звезда не може да компенсира гравитационните сили, тоест масата на звездата преодолява т.нар. граница на Опенхаймер-Волков, след което колапсът продължава, в резултат на което материята се компресира в черна дупка.

Вторият сценарий, описващ раждането на черна дупка, е компресията на протогалактичен газ, тоест междузвезден газ, който е в етап на трансформация в галактика или някакъв клъстер. В случай на недостатъчно вътрешно налягане, за да компенсира същите гравитационни сили, може да възникне черна дупка.

Два други сценария остават хипотетични:

• Възникването на черна дупка в резултат – т.нар. първични черни дупки.
• Възникване в резултат на ядрени реакции при високи енергии. Пример за такива реакции са експериментите върху колайдери.

Структура и физика на черните дупки

Структурата на черна дупка според Шварцшилд включва само два елемента, които бяха споменати по-рано: сингулярността и хоризонта на събитията на черна дупка. Говорейки накратко за сингулярността, може да се отбележи, че е невъзможно да се начертае права линия през нея, както и че повечето от съществуващите физически теории не работят вътре в нея. Така физиката на сингулярността остава загадка за учените днес. черна дупка - това е вид граница, преминавайки която, физическият обект губи способността да се върне обратно отвъд нея и недвусмислено да "попадне" в сингулярността на черна дупка.

Структурата на черна дупка става малко по-сложна в случая на решението на Кер, а именно при наличието на въртене на BH. Решението на Кер предполага, че дупката има ергосфера. Ергосфера - определена област, разположена извън хоризонта на събитията, вътре в която всички тела се движат в посоката на въртене на черната дупка. Тази област все още не е вълнуваща и е възможно да я напуснете, за разлика от хоризонта на събитията. Вероятно ергосферата е нещо като аналог на акреционния диск, който представлява въртяща се субстанция около масивни тела. Ако статичната черна дупка на Шварцшилд е представена като черна сфера, тогава черната дупка на Кери, поради наличието на ергосфера, има формата на сплеснат елипсоид, във формата на който често виждаме черни дупки на рисунки, в старите филми или видео игри.

• Колко тежи една черна дупка? - Най-голям теоретичен материал за появата на черна дупка има за сценария на появата й в резултат на колапса на звезда. В този случай максималната маса на неутронна звезда и минималната маса на черна дупка се определят от границата на Опенхаймер-Волков, според която долната граница на масата на BH е 2,5 - 3 слънчеви маси. Най-тежката черна дупка, откривана някога (в галактиката NGC 4889) има маса от 21 милиарда слънчеви маси. Не бива обаче да забравяме за черните дупки, хипотетично резултат от ядрени реакции при високи енергии, като тези в колайдери. Масата на такива квантови черни дупки, с други думи „черни дупки на Планк“ е от порядъка на , а именно 2 10 −5 g.
• Размер на черната дупка. Минималният радиус на BH може да се изчисли от минималната маса (2,5 - 3 слънчеви маси). Ако гравитационният радиус на Слънцето, тоест зоната, където би бил хоризонтът на събитията, е около 2,95 km, тогава минималният радиус на BH от 3 слънчеви маси ще бъде около девет километра. Такива относително малки размери не се вписват в главата, когато става въпрос за масивни предмети, които привличат всичко наоколо. За квантовите черни дупки обаче радиусът е -10 −35 m.
• Средната плътност на черна дупка зависи от два параметъра: маса и радиус. Плътността на черна дупка с маса около три слънчеви маси е около 6 10 26 kg/m³, докато плътността на водата е 1000 kg/m³. Такива малки черни дупки обаче не са открити от учените. Повечето от откритите BH имат маси, по-големи от 105 слънчеви маси. Има интересна закономерност, според която колкото по-масивна е черната дупка, толкова по-ниска е нейната плътност. В този случай промяна в масата с 11 порядъка води до промяна в плътността с 22 порядъка. Така черна дупка с маса 1 ·10 9 слънчеви маси има плътност 18,5 kg/m³, което е с единица по-малко от плътността на златото. А черните дупки с маса над 10 10 слънчеви маси могат да имат средна плътност, по-малка от плътността на въздуха. Въз основа на тези изчисления е логично да се предположи, че образуването на черна дупка възниква не поради компресията на материята, а в резултат на натрупването на голямо количество материя в определен обем. В случай на квантови черни дупки, тяхната плътност може да бъде около 10 94 kg/m³.
• Температурата на черна дупка също е обратно пропорционална на нейната маса. Тази температура е пряко свързана с. Спектърът на това лъчение съвпада със спектъра на напълно черно тяло, тоест тяло, което поглъща цялото падащо лъчение. Радиационният спектър на черно тяло зависи само от неговата температура, тогава температурата на черна дупка може да се определи от радиационния спектър на Хокинг. Както бе споменато по-горе, това излъчване е толкова по-мощно, колкото по-малка е черната дупка. В същото време радиацията на Хокинг остава хипотетична, тъй като все още не е наблюдавана от астрономите. От това следва, че ако лъчението на Хокинг съществува, тогава температурата на наблюдаваните ЧД е толкова ниска, че не позволява да се открие посоченото лъчение. Според изчисленията дори температурата на дупка с маса от порядъка на масата на Слънцето е пренебрежимо малка (1 ·10 -7 K или -272°C). Температурата на квантовите черни дупки може да достигне около 10 12 К и с бързото им изпаряване (около 1,5 мин.), такива BH могат да излъчват енергия от порядъка на десет милиона атомни бомби. Но, за щастие, създаването на такива хипотетични обекти ще изисква енергия 10 14 пъти по-голяма от тази, постигната днес в Големия адронен колайдер. Освен това подобни явления никога не са били наблюдавани от астрономите.

От какво се състои CHD?

Друг въпрос тревожи както учените, така и тези, които просто обичат астрофизиката - от какво се състои черната дупка? Няма еднозначен отговор на този въпрос, тъй като не е възможно да се погледне отвъд хоризонта на събитията около черна дупка. В допълнение, както беше споменато по-рано, теоретичните модели на черна дупка предвиждат само 3 от нейните компоненти: ергосферата, хоризонта на събитията и сингулярността. Логично е да се предположи, че в ергосферата има само онези обекти, които са били привлечени от черната дупка и които сега се въртят около нея - различни видове космически тела и космически газ. Хоризонтът на събитията е само тънка имплицитна граница, веднъж отвъд която, същите космически тела биват безвъзвратно привлечени към последния основен компонент на черната дупка - сингулярността. Днес природата на сингулярността не е проучена и е твърде рано да се говори за нейния състав.

Според някои предположения черната дупка може да се състои от неутрони. Ако следваме сценария за възникване на черна дупка в резултат на компресията на звезда до неутронна звезда с последващото й компресиране, тогава вероятно основната част от черната дупка се състои от неутрони, от които неутронна звезда. С прости думи: Когато една звезда колапсира, нейните атоми се компресират по такъв начин, че електроните се комбинират с протони, като по този начин образуват неутрони. Такава реакция наистина протича в природата, с образуването на неутрон се получава емисия на неутрино. Това обаче са само предположения.

Какво се случва, ако попаднете в черна дупка?

Попадането в астрофизична черна дупка води до разтягане на тялото. Помислете за хипотетичен астронавт самоубиец, който се насочва към черна дупка, носел само космически костюм, с крака напред. Преминавайки хоризонта на събитията, астронавтът няма да забележи никакви промени, въпреки факта, че вече няма възможност да се върне. В даден момент астронавтът ще достигне точка (малко зад хоризонта на събитията), където ще започне да се случва деформация на тялото му. Тъй като гравитационното поле на черна дупка е нееднородно и е представено от градиент на сила, нарастващ към центъра, краката на астронавта ще бъдат подложени на значително по-голямо гравитационно въздействие, отколкото например главата. Тогава, поради гравитацията или по-скоро приливните сили, краката ще „паднат“ по-бързо. Така тялото започва постепенно да се разтяга на дължина. За да опишат това явление, астрофизиците са измислили доста креативен термин - спагетификация. По-нататъшното разтягане на тялото вероятно ще го разложи на атоми, които рано или късно ще достигнат до сингулярност. Човек може само да гадае какво ще почувства човек в тази ситуация. Заслужава да се отбележи, че ефектът от разтягането на тялото е обратно пропорционален на масата на черната дупка. Тоест, ако BH с масата на три слънца незабавно разтегне/счупи тялото, тогава супермасивната черна дупка ще има по-ниски приливни сили и има предположения, че някои физически материали могат да „понесат“ такава деформация, без да загубят структурата си.

Както знаете, в близост до масивни обекти времето тече по-бавно, което означава, че времето за самоубиец астронавт ще тече много по-бавно, отколкото за земляните. В такъв случай може би той ще надживее не само приятелите си, но и самата Земя. Ще бъдат необходими изчисления, за да се определи колко време ще се забави за един астронавт, но от горното може да се предположи, че астронавтът ще падне в черната дупка много бавно и може просто да не доживее да види момента, в който тялото му започне да се деформира.

Трябва да се отбележи, че за външен наблюдател всички тела, които са летели до хоризонта на събитията, ще останат на ръба на този хоризонт, докато изображението им изчезне. Причината за това явление е гравитационното червено изместване. Опростявайки донякъде, можем да кажем, че светлината, падаща върху тялото на астронавт самоубиец, „замръзнал“ на хоризонта на събитията, ще промени честотата си поради забавеното си време. Тъй като времето минава по-бавно, честотата на светлината ще намалява, а дължината на вълната ще се увеличава. В резултат на това явление на изхода, тоест за външен наблюдател, светлината постепенно ще се измести към нискочестотното - червено. Ще се получи изместване на светлината по спектъра, тъй като астронавтът-самоубиец се отдалечава все повече и повече от наблюдателя, макар и почти незабележимо, а времето му тече все по-бавно. Така светлината, отразена от тялото му, скоро ще излезе извън видимия спектър (изображението ще изчезне) и в бъдеще тялото на астронавта ще може да бъде открито само в инфрачервената област, по-късно в радиочестотната област и в резултат на това, радиацията ще бъде напълно неуловима.

Въпреки написаното по-горе се предполага, че в много големи свръхмасивни черни дупки приливните сили не се променят толкова много с разстоянието и действат почти равномерно върху падащото тяло. В този случай падането космически корабще запази структурата си. Възниква резонен въпрос - накъде води черна дупка? На този въпрос може да се отговори от работата на някои учени, свързващи два такива феномена като дупките на червеи и черните дупки.

Още през 1935 г. Алберт Айнщайн и Нейтън Розен, като взеха предвид, изложиха хипотеза за съществуването на така наречените червееви дупки, свързващи две точки от пространство-времето по пътя в места със значителна кривина на последното - мостът Айнщайн-Розен или червеева дупка. За такава мощна кривина на пространството ще са необходими тела с гигантска маса, с ролята на които черните дупки биха се справили перфектно.

Мостът Айнщайн-Розен се смята за непробиваема червеева дупка, тъй като е малък и нестабилен.

проходим червеева дупкавероятно в рамките на теорията за черните и белите дупки. Където бялата дупка е изходът на информацията, която е попаднала в черната дупка. Бялата дупка е описана в рамките на общата теория на относителността, но днес остава хипотетична и не е открита. Друг модел червеева дупкапредложен от американски учени Кип Торн и неговия аспирант Майк Морис, който може да бъде приемлив. Но както в случая с червеевата дупка на Морис-Торн, така и в случая с черните и белите дупки, възможността за пътуване изисква съществуването на така наречената екзотична материя, която има отрицателна енергия и също остава хипотетична.

Черни дупки във Вселената

Съществуването на черни дупки беше потвърдено сравнително наскоро (септември 2015 г.), но преди това вече имаше много теоретичен материал за природата на черните дупки, както и много кандидат-обекти за ролята на черна дупка. На първо място, трябва да се вземат предвид размерите на черната дупка, тъй като самата природа на явлението зависи от тях:

• черна дупка със звездна маса. Такива обекти се образуват в резултат на колапса на звезда. Както споменахме по-рано, минималната маса на тяло, способно да образува такава черна дупка, е 2,5 - 3 слънчеви маси.
• Черни дупки средно тегло . Условен междинен тип черни дупки, които са се увеличили поради поглъщането на близки обекти, като натрупване на газ, съседна звезда (в системи от две звезди) и др. космически тела.
• Супермасивна черна дупка. Компактни обекти с 10 5 -10 10 слънчеви маси. Отличителни свойства на такива BH са парадоксално ниската плътност, както и слабите приливни сили, които бяха обсъдени по-рано. Това е тази свръхмасивна черна дупка в центъра на нашата галактика Млечен път (Стрелец A*, Sgr A*), както и повечето други галактики.

Кандидати за CHD

Най-близката черна дупка или по-скоро кандидат за ролята на черна дупка е обект (V616 Unicorn), който се намира на разстояние 3000 светлинни години от Слънцето (в нашата галактика). Състои се от два компонента: звезда с маса на половината от слънчевата маса, както и невидимо малко тяло, чиято маса е 3 - 5 слънчеви маси. Ако този обект се окаже малка черна дупка със звездна маса, тогава по право това ще бъде най-близката черна дупка.

След този обект втората най-близка черна дупка е Cyg X-1 (Cyg X-1), която беше първият кандидат за ролята на черна дупка. Разстоянието до него е приблизително 6070 светлинни години. Доста добре проучен: има маса от 14,8 слънчеви маси и радиус на хоризонта на събитията от около 26 km.

Според някои източници друг най-близък кандидат за ролята на черна дупка може да бъде тяло в звездна система V4641 Стрелец (V4641 Sgr), оценен през 1999 г. на 1600 светлинни години. Последвалите проучвания обаче увеличават това разстояние поне 15 пъти.

Колко черни дупки има в нашата галактика?

Няма точен отговор на този въпрос, тъй като е доста трудно да се наблюдават и по време на цялото изследване на небето учените успяха да открият около дузина черни дупки в него млечен път. Без да се впускаме в изчисления, отбелязваме, че в нашата галактика има около 100 - 400 милиарда звезди и около всяка хилядна звезда има достатъчно маса, за да образува черна дупка. Вероятно е милиони черни дупки да са се образували по време на съществуването на Млечния път. Тъй като е по-лесно да се регистрират огромни черни дупки, логично е да се предположи, че повечето от BH в нашата галактика не са свръхмасивни. Трябва да се отбележи, че изследванията на НАСА през 2005 г. предполагат наличието на цял рояк черни дупки (10-20 хиляди), обикалящи около центъра на галактиката. Освен това през 2016 г. японски астрофизици откриха масивен сателит близо до обекта * - черна дупка, ядрото на Млечния път. Поради малкия радиус (0,15 светлинни години) на това тяло, както и огромната му маса (100 000 слънчеви маси), учените предполагат, че този обект също е свръхмасивна черна дупка.

Ядрото на нашата галактика, черната дупка на Млечния път (Стрелец A *, Sgr A * или Стрелец A *) е свръхмасивна и има маса от 4,31 10 6 слънчеви маси и радиус от 0,00071 светлинни години (6,25 светлинни часа или 6,75 милиарда км). Температурата на Стрелец A* заедно с клъстера около него е около 1 10 7 K.

Най-голямата черна дупка

Най-голямата черна дупка във Вселената, която учените са успели да открият, е свръхмасивна черна дупка, FSRQ blazar, в центъра на галактиката S5 0014+81, на разстояние 1,2·10 10 светлинни години от Земята. Според предварителните резултати от наблюдението, използвайки космическата обсерватория Swift, масата на черната дупка е 40 милиарда (40 10 9) слънчеви маси, а радиусът на Шварцшилд на такава дупка е 118,35 милиарда километра (0,013 светлинни години). Освен това, според изчисленията, той е възникнал преди 12,1 милиарда години (1,6 милиарда години по-късно голям взрив). Ако тази гигантска черна дупка не погълне заобикалящата я материя, тогава тя ще доживее да види ерата на черните дупки - една от епохите в развитието на Вселената, през която черните дупки ще доминират в нея. Ако ядрото на галактиката S5 0014+81 продължи да расте, тогава тя ще се превърне в една от последните черни дупки, които ще съществуват във Вселената.

Другите две известни черни дупки, макар и без имена, имат най-висока стойностза изследване на черните дупки, тъй като те потвърдиха съществуването им експериментално, а също така дадоха важни резултати за изследването на гравитацията. Говорим за събитието GW150914, което се нарича сблъсък на две черни дупки в една. Това събитие позволи регистрацията.

Откриване на черни дупки

Преди да разгледаме методите за откриване на черни дупки, трябва да отговорим на въпроса - защо черната дупка е черна? - отговорът на него не изисква дълбоки познания по астрофизика и космология. Факт е, че черна дупка абсорбира цялата радиация, падаща върху нея, и изобщо не излъчва, ако не вземете предвид хипотетичното. Ако разгледаме това явление по-подробно, можем да предположим, че в черните дупки няма процеси, които да водят до освобождаване на енергия под формата на електромагнитно излъчване. Тогава, ако черната дупка излъчва, тогава тя е в спектъра на Хокинг (който съвпада със спектъра на нагрято, абсолютно черно тяло). Въпреки това, както беше споменато по-рано, това лъчение не беше открито, което предполага напълно ниска температура на черните дупки.

Друга общоприета теория гласи, че електромагнитното излъчване изобщо не е в състояние да напусне хоризонта на събитията. Най-вероятно фотоните (светлинните частици) не се привличат от масивни обекти, тъй като според теорията те самите нямат маса. Въпреки това, черната дупка все още "привлича" фотоните на светлината чрез изкривяване на пространство-времето. Ако си представим черна дупка в космоса като вид вдлъбнатина върху гладката повърхност на пространство-времето, тогава има известно разстояние от центъра на черната дупка, приближавайки се до което светлината вече няма да може да се отдалечи от нея. Тоест, грубо казано, светлината започва да "пада" в "ямата", която дори няма "дъно".

Освен това, предвид ефекта на гравитационното червено отместване, е възможно светлината в черна дупка да загуби честотата си, измествайки се по спектъра към областта на нискочестотно дълговълново излъчване, докато загуби напълно енергия.

И така, черната дупка е черна и следователно е трудна за откриване в космоса.

Методи за откриване

Помислете за методите, които астрономите използват за откриване на черна дупка:

В допълнение към методите, споменати по-горе, учените често свързват обекти като черни дупки и. Квазарите са някои струпвания на космически тела и газ, които са сред най-ярките астрономически обекти във Вселената. Тъй като те имат висок интензитет на луминесценция при относително малки размери, има причина да се смята, че центърът на тези обекти е свръхмасивна черна дупка, която привлича околната материя към себе си. Поради такова мощно гравитационно привличане, привлечената материя е толкова нагрята, че излъчва интензивно. Откриването на такива обекти обикновено се сравнява с откриването на черна дупка. Понякога квазарите могат да излъчват струи от нагрята плазма в две посоки - релативистични струи. Причините за появата на такива струи (джет) не са напълно ясни, но те вероятно са причинени от взаимодействието на магнитните полета на BH и акреционния диск, а не се излъчват от директна черна дупка.

Струя в галактиката M87, удряща се от центъра на черна дупка

Обобщавайки горното, можете да си представите отблизо: това е сферичен черен обект, около който се върти силно нагрята материя, образувайки светещ акреционен диск.

Сливане и сблъсък на черни дупки

Едно от най-интересните явления в астрофизиката е сблъсъкът на черни дупки, което също прави възможно откриването на такива масивни астрономически тела. Такива процеси са от интерес не само за астрофизиците, тъй като те водят до явления, които са слабо проучени от физиците. Най-яркият пример е споменатото по-рано събитие, наречено GW150914, когато две черни дупки се приближиха толкова много, че в резултат на взаимно гравитационно привличане се сляха в една. Важна последица от този сблъсък е появата на гравитационни вълни.

Според определението за гравитационни вълни, това са промени в гравитационното поле, които се разпространяват по вълнообразен начин от масивни движещи се обекти. Когато два такива обекта се доближат един до друг, те започват да се въртят около общ център на тежестта. С приближаването им един към друг се увеличава въртенето им около собствената им ос. Такива променливи колебания на гравитационното поле в даден момент могат да образуват една мощна гравитационна вълна, която може да се разпространява в космоса милиони светлинни години. И така, на разстояние 1,3 милиарда светлинни години се случи сблъсък на две черни дупки, които образуваха мощна гравитационна вълна, която достигна Земята на 14 септември 2015 г. и беше записана от детекторите LIGO и VIRGO.

Как умират черните дупки?

Очевидно, за да престане да съществува черна дупка, тя трябва да загуби цялата си маса. Според нейната дефиниция обаче нищо не може да напусне черната дупка, ако е преминало нейния хоризонт на събитията. Известно е, че за първи път съветският физик теоретик Владимир Грибов спомена възможността за излъчване на частици от черна дупка в дискусията си с друг съветски учен Яков Зелдович. Той твърди, че от гледна точка на квантовата механика, черна дупка е способна да излъчва частици чрез тунелен ефект. По-късно, с помощта на квантовата механика, той изгради своя собствена, малко по-различна теория, английският теоретичен физик Стивън Хокинг. Можете да прочетете повече за този феномен. Накратко, във вакуума има така наречените виртуални частици, които непрекъснато се раждат по двойки и се унищожават една друга, без да взаимодействат с външния свят. Но ако такива двойки възникнат в хоризонта на събитията на черната дупка, тогава силната гравитация хипотетично може да ги раздели, като едната частица пада в черната дупка, а другата се отдалечава от черната дупка. И тъй като частица, която е излетяла от дупка, може да се наблюдава и следователно има положителна енергия, частица, която е паднала в дупка, трябва да има отрицателна енергия. Така черната дупка ще загуби енергията си и ще има ефект, наречен изпарение на черна дупка.

Според наличните модели на черна дупка, както беше споменато по-рано, с намаляване на масата й излъчването й става по-интензивно. Тогава, на последния етап от съществуването на черна дупка, когато тя може да бъде намалена до размера на квантова черна дупка, тя ще освободи огромно количество енергия под формата на радиация, което може да бъде еквивалентно на хиляди или дори милиони атомни бомби. Това събитие донякъде напомня на експлозията на черна дупка, като същата бомба. Според изчисленията първичните черни дупки биха могли да се зародят в резултат на Големия взрив, а тези от тях, чиято маса е от порядъка на 10 12 kg, трябва да са се изпарили и експлодирали около наше време. Както и да е, такива експлозии никога не са били виждани от астрономите.

Въпреки предложения от Хокинг механизъм за унищожаване на черни дупки, свойствата на радиацията на Хокинг предизвикват парадокс в квантовата механика. Ако черна дупка погълне някакво тяло и след това загуби масата, получена в резултат на поглъщането на това тяло, тогава, независимо от естеството на тялото, черната дупка няма да се различава от това, което е била преди поглъщането на тялото. В този случай информацията за тялото се губи завинаги. От гледна точка на теоретичните изчисления, трансформацията на първоначалното чисто състояние в полученото смесено („топлинно“) състояние не съответства на настоящата теория на квантовата механика. Този парадокс понякога се нарича изчезване на информация в черна дупка. Истинско решение на този парадокс никога не е намерено. Известни варианти за разрешаване на парадокса:

• Непоследователност на теорията на Хокинг. Това води до невъзможност за унищожаване на черната дупка и нейното постоянно нарастване.
• Наличието на бели дупки. В този случай погълнатата информация не изчезва, а просто се изхвърля в друга Вселена.
• Несъответствие на общоприетата теория на квантовата механика.

Нерешен проблем на физиката на черните дупки

Съдейки по всичко, което беше описано по-рано, черните дупки, въпреки че са изследвани сравнително дълго време, все още имат много характеристики, чиито механизми все още не са известни на учените.

• През 1970 г. английски учен формулира т.нар. "принцип на космическата цензура" - "Природата се отвращава от голата сингулярност." Това означава, че сингулярността се формира само на места, скрити от погледа, като центъра на черна дупка. Този принцип обаче все още не е доказан. Има и теоретични изчисления, според които може да възникне "гола" сингулярност.
• Не е доказана и „теоремата за липсата на коса“, според която черните дупки имат само три параметъра.
• Пълна теория за магнитосферата на черната дупка не е разработена.
• Природата и физиката на гравитационната сингулярност не са проучени.
• Не е известно със сигурност какво се случва на последния етап от съществуването на черна дупка и какво остава след нейния квантов разпад.

Интересни факти за черните дупки

Обобщавайки горното, можем да подчертаем няколко интересни и необичайни характеристикиприродата на черните дупки:

• Черните дупки имат само три параметъра: маса, електрически заряд и ъглов момент. В резултат на такъв малък брой характеристики на това тяло, теоремата, която твърди това, се нарича "теорема за липса на коса". Оттук идва и изразът „черна дупка няма коса“, което означава, че две черни дупки са абсолютно идентични, техните три посочени параметъра са еднакви.
• Плътността на черна дупка може да бъде по-малка от плътността на въздуха, а температурата е близка до абсолютна нула. Оттук можем да предположим, че образуването на черна дупка не се дължи на компресията на материята, а в резултат на натрупването на голямо количество материя в определен обем.
• Времето за тела, погълнати от черни дупки, тече много по-бавно, отколкото за външен наблюдател. Освен това погълнатите тела са значително разтегнати вътре в черната дупка, което е наречено от учените спагетификация.
• В нашата галактика може да има около милион черни дупки.
• Вероятно в центъра на всяка галактика има свръхмасивна черна дупка.
• В бъдеще, според теоретичния модел, Вселената ще достигне така наречената ера на черните дупки, когато черните дупки ще станат доминиращи тела във Вселената.