Qu'est-ce qu'un trou noir ?
Pour commencer, il faut indiquer que les trous noirs ont été très mal étudiés et pour la plupart au niveau théorique. Jusqu'en 2019, l'humanité n'avait que des connaissances théoriques. Cependant, le 10 avril de la même année, les scientifiques ont réussi à obtenir la première photographie aux rayons X d'un trou noir supermassif au centre de la galaxie Messier 87 (M87).
Qu'est-ce qu'un trou noir
En bref, un trou noir est le plus lourd et en même temps le plus petit de tous les objets possibles dans l'univers.
Un trou noir est un objet dans l'espace extra-atmosphérique dans lequel une énorme quantité de matière est comprimée. Pour comprendre approximativement l'ampleur de la compression - imaginez une étoile qui est 10 - 100 - 1 000 000 fois plus grande que le soleil et comprimée dans une sphère d'un diamètre de la région de Kyiv. En raison d'une densité incroyable, un champ gravitationnel puissant se produit, duquel même la lumière ne peut s'échapper.
Pourquoi appelle-t-on ainsi les trous noirs ?
À l'heure actuelle, on sait que les trous noirs ont une gravité inimaginable, si forte que même des particules aussi minuscules que les photons (particules de lumière visibles) ne peut pas vaincre sa force attraction, et ils, pendant un moment, se déplacent à la vitesse de la lumière. C'est précisément en raison du fait que la lumière n'est pas réfléchie (plus précisément, ne peut pas surmonter la force de gravité) de la surface que les «trous noirs» extérieurs restent des zones sombres pour tous les dispositifs d'observation existants, alors que ce qui précède ne signifie pas du tout que la surface d'un trou noir est noire, juste de l'extérieur impossible à voir, un paradoxe, et loin d'être le seul !
La région de l'espace autour d'un trou noir, au-delà de laquelle la matière et toutes les particules, y compris les quanta de lumière, ne peuvent pas traverser (retourner), est appelée. Étant sous l'horizon des événements, tout objet, corps, particule se déplacera, n'existera que dans le trou noir et ne pourra pas s'échapper en dehors de l'horizon des événements. Un observateur externe qui se trouve à l'extérieur de l'horizon des événements ne peut pas observer ce qui se passe à l'intérieur.
Avec un horizon événementiel tout ne va pas simplement, grâce à des effets quantiques, il rayonne de l'énergie (un flux de particules chaudes) dans l'univers. Cet effet est connu sous le nom de rayonnement de Hawking et c'est grâce à lui que, théoriquement, un trou noir peut cesser d'exister (il évapore progressivement l'énergie rayonnante) et se transformer en une étoile éteinte. Cette affirmation est vraie en physique quantique, où la matière peut se déplacer par effet tunnel, surmontant des barrières qui ne peuvent pas être surmontées dans des conditions normales.
On ne sait pas avec certitude ce qui arrive à la matière lorsque les forces gravitationnelles d'un trou noir l'attirent et qu'il passe l'horizon des événements.D'un point de vue théorique, il est probable que le corps/matière après avoir traversé l'horizon des événements tombe dans la soi-disant singularité, et avant cela, il soit détruit en raison des forces gravitationnelles.
Une singularité gravitationnelle est un point de l'espace-temps où les lois de la physique qui nous sont familières ne fonctionnent probablement pas ou fonctionnent différemment. Par exemple, les quantités décrivant la gravité dans des conditions normales, dans des conditions de singularité, peuvent être infinies ou indéfinies.
Pourquoi y a-t-il une lueur autour du trou noir sur la photo ?
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Sur les anneaux d'accrétion d'un trou noir
La lueur autour d'un trou noir n'est pas Photoshop ou des effets spéciaux informatiques. En vertu des lois de l'attraction, les trous noirs attirent à eux tout ce qui tombe dans leur zone de gravité. Il peut s'agir de gaz, de poussière et d'autres matières. Dans ce cas, la matière, tombant sous l'attraction d'un trou noir, ne tombe pas immédiatement à sa surface, mais commence à tourner sur une orbite circulaire. Lors de la rotation, il s'échauffe en raison de la vitesse colossale et du frottement, et émet des rayons X, des radiations. La rotation apparente de la matière lumineuse s'appelle le disque d'accrétion, et c'est précisément ce qui est affiché sur la photographie du trou noir au début de l'article.
Quels autres moyens existe-t-il pour détecter les trous noirs ?
Les télescopes qui étudient les trous noirs regardent leur environnement, où le matériau est très proche de l'horizon des événements. La substance est chauffée à des millions de degrés et brille aux rayons X. L'énorme gravité des trous noirs déforme également l'espace lui-même, de sorte que vous pouvez voir l'effet de l'attraction gravitationnelle invisible sur les étoiles et d'autres objets.
