Содержание
Черная дыра - очень странная вещь; остаток старой звезды, у него масса, но нет атомов. Материал, из которого он сделан, настолько плотен, что искажает пространство и время; ни одна обычная материя не может избежать ее огромного гравитационного притяжения, даже свет. Поскольку вы не можете видеть черную дыру напрямую, ученые могут наблюдать их только через их воздействие на близлежащие звезды.
Умирающая звезда
Черные дыры начинаются как большие звезды, которые примерно в 20 раз больше Солнца. Звезды состоят из нормальной материи - атомов водорода, гелия и других элементов - и имеют массу, эквивалентную многим сотням тысяч Земли. Вся эта масса производит гигантские гравитационные силы, которые хотят сокрушить атомы из существования. Однако при жизни звезды энергия, которую она производит, выталкивается наружу с достаточной силой, чтобы уравновесить гравитацию. Когда у звезды кончается топливо, она взрывается в сверхновую, оставляя мертвое ядро внутри облака газа и пыли. Если ядро более чем в 2,5 раза превышает массу Солнца, его гигантская гравитация сжимает его атомы, пока вся материя не приобретет нулевой размер. Как ни странно, масса все еще там, образуя центр новой черной дыры.
Бесконечная плотность
Вся материя имеет плотность, определяемую как масса объекта, деленная на его объем; вещества, имеющие одинаковую массу в меньшем размере, имеют большую плотность. Чтобы привести несколько примеров, вода имеет плотность 1 грамм на кубический сантиметр, а осмий, самый плотный элемент, весит 22,6 грамм на кубический сантиметр. Звездные остатки, такие как нейтронные звезды, чрезвычайно плотны и весят миллионы тонн на кубический сантиметр. Эти звезды состоят не из атомов, а из таких частиц, как электроны и нейтроны; гравитационное давление слишком велико для существования атомов. Черная дыра идет дальше, сокрушая даже нейтроны; его плотность бесконечна.
Escape Velocity
Каждая звезда, планета и луна имеют скорость выхода, которую должна достичь ракета, чтобы оторваться от гравитации объекта. Чем сильнее сила тяжести, тем быстрее должна двигаться ракета. Скорость выхода Земли составляет около 40 233,6 км в час (25 000 миль в час), поэтому любой запуск космического зонда должен двигаться быстрее этой скорости, чтобы выполнить свою миссию. Скорость побега черной дыры больше скорости света - 299 792 километров в секунду или 186 000 миль в секунду.
Радиус Шварцхильда
Черная дыра, укол в пространстве с большей массой, чем у Солнца, трудно описать обычными терминами. Но черные дыры имеют определяющие черты, в том числе радиус Шварцшильда. Если вы приближаетесь к черной дыре на космическом корабле, вы начинаете ощущать ее притяжение. Когда вы приблизитесь, ракеты вашего космического корабля должны работать усерднее, чтобы удержать вас от падения. Как только вы достигнете Радиуса Шварцшильда, расстояние от центра черной дыры, определяемое ее массой, никакой ракетой, какой бы мощной она ни была, не сможет вырваться. Все, что не повезло пересечь эту воображаемую линию, попадает в черную дыру, включая свет.