Piktnaudžiavimų sąrašas

'[[Vaizdas:Black hole - Messier 87.jpg|thumb|Super masyvi juodoji skylė [[Mesjė 87]] galaktikoje. Tai yra pirmoji šio darinio nuotrauka, padaryta [[Įvykių horizonto teleskopas|Įvykių horizonto teleskopu]]. Publikuota [[2019]] m. [[balandžio 10]] d.]] [[Vaizdas:EHT Saggitarius A blaffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff ck hole.tif|thumb|[[Šaulys A*|Šaulio A*]] juodoji skylė. Ši nuotrauka padaryta Įvykių horizonto teleskopu [[2017]] m., tačiau apdorota ir publikuota [[2022]] m. [[gegužės 12]] d.]] [[Vaizdas:BH LMC.png|thumb|Kompiuteriu atkurtas juodosios bedugnės vaizdas iš arti, parodantis jos „gravitacinio lęšio“ sukeltus vaizdo iškraipymus]] '''Juodoji bedugnė''' arba '''juodoji skylė''' – [[Visata|kosminis]] darinys, kurio paviršiuje, vadinamame [[įvykių horizontas|įvykių horizontu]], traukos jėga stipresnė už kritinę reikšmę, kuriai esant, [[šviesa]] dar gali palikti objekto paviršių. [[Gravitacija|Gravitacinės traukos]] jėga tos pačios masės objektui stiprėja, mažėjant jo spinduliui. Juodųjų bedugnių susidarymą ir savybes aiškina [[bendroji reliatyvumo teorija]]. == Struktūra ir savybės == Juodosios bedugnės savybės nepriklauso nuo objekto, iš kurio ji susidarė ar kuriuos ji į save įtraukė. Informacija apie juos prarandama. Juodosios bedugnės tarpusavyje skiriasi tik trimis savybėmis – [[masė|mase]], sukimosi greičiu ir elektriniu krūviu<ref>[https://web.archive.org/web/19990203021646/http://www.livingreviews.org/Articles/Volume1/1998-6heusler/ Heusler, M. (1998). „Stationary Black Holes: Uniqueness and Beyond“. Living Reviews in Relativity 1 (6).]</ref>. === Juodosios bedugnės masė === Pagal masę juodosios bedugnės skirstomos į tris grupes: * Žvaigždinės masės juodosios bedugnės masė siekia iki kelių dešimčių [[Saulė]]s masių. Susidaro iš masyvių [[žvaigždė|žvaigždžių]] jų raidos pabaigoje<ref name="Celotti">[http://arxiv.org/abs/astro-ph/9912186 Celotti, A.; Miller, J.C.; Sciama, D.W. (1999). „Astrophysical evidence for the existence of black holes“. Classical and Quantum Gravity 16 (12A): A3–A21.]</ref>. * Vidutinės juodosios bedugnės masė siekia nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių Saulės masių. Aptinkamos [[kamuolinis spiečius|kamuolinių spiečių]] centruose<ref>[http://arxiv.org/abs/astro-ph/0508251 Gebhardt, Karl; Rich, R. M.; Ho, Luis C. (December 2005), „An Intermediate-Mass Black Hole in the Globular Cluster G1: Improved Significance from New Keck and Hubble Space Telescope Observations“, The Astrophysical Journal 634 (2): 1093–1102]</ref>. * Supermasyvios juodosios bedugnės masė siekia nuo kelių milijonų iki kelių milijardų Saulės masių. Aptinkamos [[galaktika|galaktikų]] centruose<ref>[http://adsabs.harvard.edu/abs/1993ARA&A..31..473A Antonucci, R. (1993). „Unified Models for Active Galactic Nuclei and Quasars“. Annual Reviews in Astronomy and Astrophysics 31 (1): 473–521.]</ref>. Teoriškai įmanomos ir mažesnės juodosios bedugnės, bet realybėje jos neaptiktos. === Įvykių horizontas === Įvykių horizontas – riba aplink juodąją bedugnę, iš kurios nebegali pabėgti šviesos spinduliai, tuo labiau kitos dalelės ar objektai. Nesisukančių juodųjų bedugnių įvykių horizontas sferos formos, besisukančių – suploto sferoido. Nesisukančios juodosios bedugnės įvykių horizonto sferos spindulys sutampa su kritiniu spinduliu, iki kurio suspaudus tam tikros masės objektą, jis virsta juodaja bedugne ([[Švarcšildo spindulys]]). Jis apskaičiuojamas taip: * Greitis, kuriuo reikia judėti, norint palikti traukiančią žvaigždę ar planetą, pagal Niutono dėsnius yra toks, kad kinetinė energija prilygtų gravitacinio lauko sukurtai potencinei energijai: : <math>{GMm\over r}={mv^2\over 2}</math> : kur G – [[gravitacijos konstanta]], r – atstumas nuo žvaigždės ar [[planeta|planetos]] centro, M – žvaigždės ar planetos masė, m – kylančio kūno (tarkim, raketos) masė ir v – šio kūno greitis. Iš čia reikiamas pakilti greitis (pabėgimo greitis) lygus : <math> v^2 = {2GM \over r}</math> * Kadangi šviesos greičio negali viršyti joks materialus kūnas, juodoji bedugnė atsiranda objekto spinduliui sumažėjus iki : <math>r_g = {2GM \over c^2}\,\!</math> : čia c – šviesos greitis. === Gravitacinis singuliarumas === Pagal [[bendroji reliatyvumo teorija|bendrąją reliatyvumo teoriją]], objektui susitraukus žemiau kritinio skersmens, jo tolesnio traukimosi nebegali sustabdyti jokios jėgos, todėl juodoji bedugnė susitraukia iki taško (nesisukančios juodosios bedugnės) arba apskritimo (besisukančios juodosios bedugnės)<ref name="Carroll">Carroll, Sean M. (2004). Spacetime and Geometry. Addison Wesley.</ref>. Abiems atvejais jos tūris lygus nuliui. Singuliarumo taške [[erdvėlaikis]] neapibrėžtai iškreipiamas ir žinomi fizikos dėsniai nustoja galioti<ref>Hawking, S. W. (1998). A Brief History of Time. Bantam Dell Publishing Group</ref>. Kyla viena svarbiausių šiuolaikinės fizikos problemų – reliatyvumo teorija juodųjų bedugnių atveju prieštarauja [[kvantinė fizika|kvantinei fizikai]], teigiančiai, kad dalelės negali užimti mažesnės negu jų bangos ilgis erdvės. Deja, bent šiuo metu neįmanoma nustatyti tikrosios vidinės juodųjų bedugnių struktūros, nes visais žinomais atvejais jas dengia įvykių horizontas (tai vadinama [[kosminės cenzūros hipotezė|kosmine cenzūra]]). === Tankis === Dėl [[singuliarumas|singuliarumo]] juodosios bedugnės [[tankis]] yra laikomas begaliniu. Formaliai galima apskaičiuoti įvykių horizonto apribotos erdvės tankį. Kuo mažesnis kritinis spindulys, tuo didesnis yra juo apribotos erdvės tankis, ir atvirkščiai. Laikant, kad juodosios bedugnės spindulys sutampa su jos įvykių horizonto spinduliu, jos tankį galima rasti, padalijus juodosios bedugnės masę iš kritinio spindulio rutulio tūrio: : <math>\rho=\frac{3\,c^6}{32\pi M^2G^3}</math> Pagal šią formulę randamas Saulės masės juodosios bedugnės tankis yra maždaug lygus [[atomo branduolys|atomo branduolio]] tankiui. Tuo tarpu supermasyvios bedugnės, kurios masė lygi, tarkim, 10⁸ Saulės masių, tokiu būdu apskaičiuotas tankis yra panašus į [[Vanduo|vandens]] tankį<ref name="Celotti"/>. == Susidarymas == === Gravitacinis kolapsas === Žinomos juodosios bedugnės yra gana didelės, ir manoma, jog jos susidarė šiuo būdu. [[Gravitacinis kolapsas]] įvyksta, kai objekto vidinio slėgio nebepakanka atsilaikyti prieš jo paties gravitaciją<ref name="Carroll"/>. Šia stadija užsibaigia masyvių [[Žvaigždžių evoliucija|žvaigždžių raida]]. Pasibaigus branduolinėms reakcijoms žvaigždėje, ji atvėsta, slėgis sumažėja ir ją sugniuždo jos pačios masė. Kolapso metu didžioji dalis išorinių žvaigždės sluoksnių nubloškiama tolyn (įvyksta [[supernova|supernovos]] sprogimas), todėl sugniuždomas tik žvaigždės branduolys – žvaigždės likutis, daug lengvesnis už pradinę žvaigždę. Mažesnių žvaigždžių kolapsas ribotas ir jo metu susiformuoja [[kompaktiška žvaigždė]] – [[baltoji nykštukė]] arba [[neutroninė žvaigždė]]. Tačiau, jei žvaigždės likučio masė viršija [[Tolmano–Openhaimerio–Volkovo riba|Tolmano–Openhaimerio–Volkovo ribą]] (1,3 – 3 Saulės masės), žvaigždė virsta juodąja bedugne<ref>[http://adsabs.harvard.edu/abs/1996A&A...305..871B I. Bombaci (1996). „The Maximum Mass of a Neutron Star“. Astronomy and Astrophysics 305: 871–877.]</ref>. === Pirmykštės juodosios bedugnės === Kadangi juodųjų bedugnių susidarymui reikalingas didžiulis tankis, šiuo metu gravitacinio kolapso būdu gali susidaryti tik didelės juodosios bedugnės, tačiau po [[Didysis sprogimas|Didžiojo sprogimo]] medžiagos tankis buvo daug didesnis negu dabar, todėl galėjo egzistuoti sąlygos susidaryti bet kokio dydžio juodosioms bedugnėms<ref>[http://arxiv.org/abs/astro-ph/0511743 Carr, B. J. (2005). "Primordial Black Holes: Do They Exist and Are They Useful? ". In Suzuki, H.; Yokoyama, J.; Suto, Y.; Sato, K. Inflating Horizon of Particle Astrophysics and Cosmology. Universal Academy Press.]</ref>. === Didelės energijos susidūrimai === Teoriškai įmanoma juodajai bedugnei susidaryti, susidūrus milžinišku greičiu (galinčiu sukurti reikiamą tankį susidūrimo metu) judančioms dalelėms ar objektams. Dar nėra nustatyta, kokių procesų metu tai galėtų nutikti. == Aptikimas == Juodoji bedugnė tiesiogiai nematoma, nes šviesa negali jos palikti. Tačiau į ją krintančios dalelės spinduliuoja stiprų rentgeno spinduliavimą, kurį galima stebėti. Taip pat galima stebėti jos gravitacinį poveikį netoli esantiems objektams. Bedugnės eksperimentiškai aptinkamos, stebint įvairius spinduliavimus, kurie susidaro veikiant jos galingam gravitaciniam laukui. Manoma, jog itin didelės juodosios bedugnės gali būti [[Reliatyvistinė čiurkšlė|reliatyvistinių čiurkšlių]] priežastimi. [[2019]] m. [[balandžio 10]] d. pirmąją juodosios bedugnės nuotrauką sėkmingai padarė [[Įvykių horizonto teleskopas|Įvykių horizonto teleskopu]], kurį sudaro 8 skirtingi super dideli teleskopai skirtingose žemės vietose.<ref>[https://www.nytimes.com/2019/04/10/science/black-hole-picture.html?comments#permid=31473598 Darkness Visible, Finally: Astronomers Capture First Ever Image of a Black Hole]</ref> Nuotraukoje matoma super galaktikos [[Messier 87]] juodoji skylė. Jos masė yra apie 7 milijardus kartų didesnė už Saulės masę.<ref>[https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7372 Black Hole Image Makes History]</ref> == Garavimas == Termodinamiškai juodosios bedugnės nėra stabilūs dariniai. Jos „garuoja“ dėl vadinamojo [[Hokingo spinduliavimas|Hokingo spinduliavimo]]<ref>[http://adsabs.harvard.edu/abs/1974Natur.248...30H Hawking, S. W. (1974). "Black hole explosions? ". Nature 248 (5443): 30–31.]</ref>. Yra žinoma, kad [[vakuumas]] yra kvantinių fliuktuacijų jūra. Joje nuolat atsiranda dalelių – [[antimedžiaga|antidalelių]] poros. Normaliai jos vėl tuoj pat [[anihiliacija|anihiliuoja]]. Tačiau jei tokia dalelių – antidalelių pora atsirastų išorėje įvykių horizonto, tačiau prie pat jo, yra galimybė, kad viena dalelė nuskries į juodąją bedugnę, kita išlėks. Išoriniam stebėtojui atrodys, kad juodoji bedugnė išmetė dalelę ir prarado truputį masės. Šio proceso metu bedugnė spinduliuoja kaip apskaičiuojamos temperatūros [[absoliučiai juodas kūnas]]. Žinoma, kad be tokio „garavimo“ proceso, juodoji bedugnė sugeria ir bet kokį spinduliavimą. Energijos balansas priklauso nuo juodosios bedugnės masės. Taip Mėnulio dydžio juodoji bedugnė gaus tiek pat energijos (atitinkamai ir masės) iš [[Reliktinis spinduliavimas|reliktinio spinduliavimo]], kiek išgaruos iš jos dėl Hokingo spinduliavimo. Dar didesnės juodosios bedugnės sugers daugiau energijos negu jos „išgarins“. Bedugnė, kuri šiuo metu spinduliuoja tiek pat energijos, kiek sugeria, turėtų būti maždaug Mėnulio dydžio. Mažos bedugnės garuoja labai greitai: automobilio masės bedugnė išgaruotų per 200 ns, garavimo metu tvykstelėdama 200 kartų ryškiau nei Saulė. Žinoma, laikui bėgant, reliktinis spinduliavimas silpnėja. Dėl to, maždaug po 10¹⁰⁰ metų, „išgaruos“ ir pačios masyviausios / didžiausios juodosios bedugnės. == Pavadinimo kilmė == „Juodosios skylės“ terminas pirmą kartą mokslinėje spaudoje pavartotas 1964 metų gruodžio 18 dieną „Science News Letter“ žurnale (nuo 1966 metų — [[Science News]]), skirtame mokslo ir technikos pasiekimams. [[1967]] m. šį terminą išpopuliarino fizikas [[John Wheeler|Dž. Vileris]], skaitydamas paskaitą ir naudodamas jį vietoje iki tol siūlyto „sušąlusios žvaigždės“ termino<ref>[http://authors.library.caltech.edu/14972/1/Ruffini2009p1645Phys_Today.pdf Ruffini, R.; Wheeler, J. A. (1971). „Introducing the black hole“. Physics Today 24 (1): 30–41.]</ref>. Ilgą laiką pažodinis vertimas iš anglų kalbos buvo naudojamas ir lietuvių mokslo populiarintojų. Tačiau šis terminas kiek klaidina, nes tai nėra „skylė“ erdvėje. Todėl [[2002]] metais [[Vytautas Straižys|V. Straižio]] [[Astronomijos enciklopedinis žodynas|Astronomijos enciklopediniame žodyne]] pasiūlytas naujadaras „juodoji bedugnė“. Jis tiksliau atspindi situaciją, nes išorinio stebėtojo atžvilgiu objektas, krentantis į juodąją bedugnę, niekada jos (įvykių horizonto) nepasieks. == Taip pat skaityti == * [[Baltoji bedugnė]] * [[Juodosios bedugnės informacijos paradoksas]] * [[Juodoji mikrobedugnė]] * [[Supermasyvi juodoji bedugnė]] == Šaltiniai == {{Išn}} {{Commons|Category:Black hole}} [[Kategorija:Juodosios skylės| ]] [[Kategorija:Gravitacija]]'