Czarne dziury — 30 ciekawostek

Jak nazywa się powierzchnia otaczająca czarną dziurę, która wyznacza granicę bez powrotu?

Określenie „czarna” wzięło się stąd, że taki obiekt pochłania całe trafiające w niego światło i niczego nie odbija, zupełnie jak ciało doskonale czarne w termodynamice.

W centrum jakiej galaktyki leży radioźródło Sagittarius A*?

Tamtejsza czarna dziura zużyła już całe dostępne w pobliżu paliwo i dlatego jest dziś mało aktywna.

Istnienie czego we wnętrzu czarnej dziury przewiduje ogólna teoria względności?

To miejsce, w którym krzywizna czasoprzestrzeni staje się nieskończona; współczesna nauka nie potrafi opisać zachodzących tam zjawisk.

Jak nazywa się struktura, którą może uformować materia opadająca na czarną dziurę?

Tarcie, jonizacja i silne przyspieszanie wchłanianych cząstek sprawiają, że taka struktura wytwarza ogromne ilości promieniowania.

Jakie bardzo odległe obiekty kryją czarne dziury miliard razy cięższe od Słońca?

Istniały niedługo po narodzinach Wszechświata: narodziły się w jądrach młodych galaktyk i zaczęły „pożerać” ogromne ilości materii.

Które obserwatorium 14 września 2015 roku jako pierwsze zarejestrowało fale grawitacyjne?

Sygnał pochodził ze zderzenia dwóch czarnych dziur 1,3 miliarda lat świetlnych od Ziemi.

Kończenie się jakiego pierwiastka rozpoczyna agonię bardzo masywnej gwiazdy?

Taki los czeka gwiazdy co najmniej 20 razy masywniejsze od Słońca; powstałe z nich czarne dziury mogą mieć masę zaledwie kilku lub kilkunastu mas Słońca.

W centrum której galaktyki leży czarna dziura z pierwszego zdjęcia pokazanego w 2019 roku?

Zdjęcie przedstawiono 10 kwietnia. Samej czarnej dziury na nim nie widać: obraz ukazuje jej cień.

Jak nazywa się proces, w którym czarna dziura traci masę mimo braku możliwości utraty materii?

Popularne sformułowanie tego odkrycia głosi, że powierzchnia czarnej dziury wcale nie jest czarna.

Jak nazywa się strugi zjonizowanej materii wyrzucane wzdłuż osi obrotu dysku czarnej dziury?

W radiogalaktykach takie strugi ciągną się na setki tysięcy lat świetlnych po obu stronach galaktyki.

Z kim Hartland Snyder pokazał w 1939 roku, że masywna gwiazda może ulec kolapsowi?

Ich wynik nie wywołał dużego zainteresowania aż do lat 60. XX wieku.

Ile razy cięższa od Słońca jest czarna dziura w radioźródle Sagittarius A*?

Badania wskazują, że w ciągu ostatnich 5–10 miliardów lat zwiększyła swoją masę 2 do 4 razy, pochłaniając pobliskie gwiazdy.

Na przykładzie jakiej gwiazdy Chandrasekhar pokazał w 1931 roku istnienie granicznej masy?

Powyżej tej masy nic nie jest w stanie powstrzymać zapadania się gwiazdy pod własnym ciężarem.

Oprócz masy i ładunku jaka wielkość wystarcza do pełnego opisu czarnej dziury?

Według niektórych teorii wiąże się to z całkowitym zniknięciem informacji zawartej w obiekcie, który wpadł do czarnej dziury.

Jak temperatura promieniowania czarnej dziury zależy od jej masy?

Z tego powodu promieniowanie czarnych dziur o masie gwiazdowej lub większej jest bardzo trudne do zaobserwowania.

W którym roku Karl Schwarzschild znalazł rozwiązanie równania Einsteina opisujące czarną dziurę?

Wynik długo uchodził za matematyczną ciekawostkę i przez kolejne cztery dekady nie zyskał pełnego uznania.

Który francuski matematyk pisał w 1796 roku o ciałach, z których nie ucieka światło?

Pomysł opisał w książce „Exposition du Systeme du Monde”, ale z późniejszych wydań ten fragment zniknął.

Kto w 1783 roku postulował istnienie ciała tak masywnego, że nie ucieknie z niego światło?

Ten angielski geolog przesłał swoją pracę do Royal Society i rozważał w niej, że w kosmosie może istnieć wiele takich obiektów.

Po jakich liniach zawsze porusza się światło, także to uwięzione w czarnej dziurze?

To linie o najmniejszej lub największej długości spośród wszystkich łuków łączących dane punkty czasoprzestrzeni.

Naukowcy z jakiego programu opublikowali w kwietniu 2019 roku pierwszy obraz czarnej dziury?

Wcześniej o obecności czarnych dziur wnioskowano wyłącznie na podstawie ich oddziaływania z otaczającą materią i promieniowaniem.

Ile wynosi w przybliżeniu promień Schwarzschilda dla obiektu o masie Ziemi?

Wielkość ta zależy od stałej grawitacji, masy obiektu i prędkości światła w próżni; wyznacza rozmiar granicy, spod której nic już nie ucieka.

Jakiego rzędu jest promień gwiazd neutronowych, bliskich swojego promienia grawitacyjnego?

Obiekty te nie mogą mieć masy większej niż 2–3 masy Słońca, co pozwala odróżnić je od czarnych dziur.

Jakim mianem określono kolapsujący obiekt, który dalekiemu obserwatorowi wydaje się zwalniać?

Obserwator z zewnątrz nigdy nie zarejestruje chwili wpadnięcia: obraz spadającego obiektu blednie i zastyga na granicy czarnej dziury.

Ile metrów wynosi promień Schwarzschilda obliczony dla Słońca?

Czarna dziura wyłania się dopiero wtedy, gdy promień zapadającej się gwiazdy stanie się mniejszy niż jej promień grawitacyjny.

W którym roku Stephen Hawking wyprowadził ścisły wzór na entropię czarnej dziury?

Wzór powstał przy założeniu, że gdy ciało wpada do czarnej dziury, rośnie zarówno jej masa, jak i entropia.

Kiedy oficjalnie ogłoszono pierwszą rejestrację fal grawitacyjnych ze zderzenia czarnych dziur?

Ogłoszenie poprzedziło wiele miesięcy sprawdzania wyników; obserwacja potwierdziła, że podwójne czarne dziury naprawdę istnieją w Kosmosie.

Kto w 1972 roku jako pierwszy w przybliżeniu określił entropię czarnej dziury?

Pomysł wywołał wiele kontrowersji: oznaczał, że czarne dziury mają temperaturę wyższą niż zero absolutne i jak wszystkie gorące ciała muszą emitować energię.

Jakie obiekty opisuje teoria Pawła O. Mazura i Emila Mottoli opublikowana w 2001 roku?

Według tej teorii czarne dziury nie istnieją, a obiekty za nie uważane są w rzeczywistości gwiazdami z ciemną energią.

Którzy radioastronomowie odkryli zwarte radioźródło w dynamicznym centrum naszej Galaktyki?

Poszukiwania czarnej dziury metodą obserwacji radiowych zaproponowali trzy lata wcześniej Donald Lynden-Bell i Martin Rees.

Czyją transformację wykorzystuje ścisła analiza utraty masy przez czarne dziury?

Popularny obraz par cząstka–antycząstka powstających tuż przy granicy czarnej dziury to tylko uproszczenie; w rzeczywistości chodzi o efekt globalny.