Црне рупе су масивни космички феномени толико велики да их чак ни светлост не може напустити. Већина људи мисли да црне рупе само седе и једу залутале комадиће гаса или прашине.
Али да ли црне рупе заправо могу имати занимљивије унутрашње животе? Могу ли, на пример, да експлодирају? Ако експлозија значи „изненадно, краткотрајно ослобађање огромне количине енергије“, онда је одговор недвосмислен да. А најзанимљивије је то што могу чак и експлодирати на неколико занимљивих начина.
Постоји један начин на који црне рупе могу експлодирати. Овај процес се објашњава чињеницом да црне рупе нису потпуно црне, што је открио познати астрофизичар Стивен Хокинг 1976. године.
„У класичној физици ништа не може изаћи из рупе“, рекао је Самеер Матхур, физичар са Државног универзитета Охајо, у мејлу за Ливе Сциенце. „Али Хокинг је открио да, кроз квантну механику, рупа полако одузима своју енергију у бесконачности емитујући нискоенергетско зрачење, названо Хокингово зрачење.
Све док црна рупа не апсорбује нови материјал, полако ће губити масу док емитује Хокингово зрачење, али то је споро. Типична црна рупа са масом неколико пута већом од Сунчеве емитује око један фотон, или пакет светлости, сваке године. Овом брзином, типичној црној рупи је потребно 10^100 година да потпуно испари.
Али Хокинг је схватио да мање црне рупе испаравају много брже. Како црна рупа постаје све мања и мања, она емитује све више и више зрачења. У последњим тренуцима свог живота, црна рупа емитује толико зрачења, и то тако брзо, да делује као бомба, ослобађајући млаз високоенергетског зрачења и честица.
Да су се мале црне рупе (величине Земље) формирале у изузетно раном универзуму, требало би им неколико милијарди година да испаре, што значи да ове "примордијалне" црне рупе, ако постоје, експлодирају широм свемира управо сада. До данас, астрономи нису пронашли доказе о примордијалним експлодирајућим црним рупама, али оне можда постоје.
Црне рупе експлодирају у другачијој врсти експлозије која се не налази нигде другде у универзуму због њихове ротације. Вртеће црне рупе – које се називају и Керове црне рупе по новозеландском математичару Роју Керу, који је први схватио како функционишу – стварају ергосферу око својих хоризоната догађаја. Ергосфера је издужено подручје простора у којем ништа не може остати непомично. Све што падне на ротирајућу црну рупу почиње да се ротира око ње како честица улази у ергосферу.
Простор-време око ротирајуће црне рупе такође може привући фотоне. Ако има довољно фотона, они се могу одбијати један од другог или било које залутале честице. Понекад одбијање узрокује да фотони напусте ергосферу. Али у другим случајевима, одбијање узрокује да фотони падају дубље у црну рупу, где добијају енергију. Они се тада могу поново распршити на вишу орбиту, а затим поново пасти.
Са сваким понављањем овог процеса и са сваким обиласком око црне рупе, фотон добија енергију. Овај процес се назива "презрачење". Ако се фотон коначно ослободи, имаће огромну количину енергије у поређењу са оним када је први пут започео своје путовање.
Ако је довољно фотона укључено у овај процес, они могу одједном да експлодирају са невероватном енергијом, претварајући се у такозвану „бомбу црне рупе“. Чак и ако сама црна рупа не експлодира, овај ефекат суперрадијације још једном показује колико снажно црне рупе могу да утичу на животну средину.
Најчешћи начин на који црне рупе изазивају експлозије није њихово самоуништење, већ сила њихове неодољиве гравитационе силе. Супермасивне црне рупе налазе се у центрима галаксија, а понекад велике накупине материје, као што су звезде, пролазе превише близу. Када се то догоди, звезда се раскида услед плимских ефеката, а ово цепање доводи до експлозивног ослобађања енергије. Астрономи на Земљи могу посматрати ово ослобађање енергије као кратак, али интензиван налет рендгенских и гама зрака.
Поред разбијања звезда, ове супермасивне црне рупе често сакупљају ројеве материје који се стално врте око њих у џиновским акрецијским дисковима. Акрецијски дискови достижу температуру од квадрилиона степени, што их чини најсјајнијим објектима у универзуму – један светлећи диск може засјенити више од милион галаксија у исто вријеме.
На својој вршној снази, дискови стварају електрична и магнетна поља која повлаче део материјала диска око црних рупа у дуге, танке млазеве који се протежу десетинама хиљада светлосних година. Иако ови млазови технички нису експлозије, ипак су прилично интензивни.
Можете помоћи Украјини да се бори против руских освајача. Најбољи начин да то урадите је да донирате средства Оружаним снагама Украјине путем Савелифе или преко званичне странице НБУ.
Прочитајте такође: