Czarna Dziura

[Gość damian7770]

Z jakiej odległości byłbym w stanie zobaczyć czarną dziurę, oczywiście z bezpiecznej mam nadzieję, i supermasywną

[szdom1]

Czarnej dziury nie zobaczysz ponieważ światło się z niej nie wydostanie.  ;)

[Gość damian7770]

Czyli nie zdawałbym sobie sprawy z ich istnienia patrząc w jej stronę, i został bym pochłonięty?, a co jeżeli będzie widoczna na dysku akrecyjnym?

[MrVinquer]

Mógłbyś ją zobaczyć z odległości setek lat świetlnych widząc zakrzywienie przestrzeni. Z bliższej odległości widziałbyś dysk akreacyjny, dżet, i wielkie łuki zjonizowanej materii uporządkowanej polem magnetycznym CD.

[ignisdei]

(....) i wielkie łuki zjonizowanej materii uporządkowanej polem magnetycznym CD.

:D

[Cthulhu]

dekadencja:

-i tak to piękny widok - nikt tego ni doświadczył

ale co to znaczy ... czy tam jako organizm węglopochodny moglibyśmy coś czuć??

[Cthulhu]

wikipedia:

w sąsiedztwie horyzontu zdarzeń supermasywnej czarnej dziury nie odczulibyśmy potężnych sił pływowych. Z uwagi na fakt, że osobliwość centralną dzieli znacząca odległość od horyzontu, hipotetyczny astronauta podróżujący ku centrum takiej czarnej dziury nie odczułby znaczących sił pływowych, dopóki nie znalazłby się głęboko w jej wnętrzu.

[tranox]

W to z wikipedii nie uwierzę. Siły pływowe rozerwałyby nas miliony kilometrów od horyzontu zdarzeń

[pguzik]

Tranox,

Siły pływowe rozerwałyby nas miliony kilometrów od horyzontu zdarzeń

Na jakiej podstawie tak twierdzisz? Wypadałoby to przeliczyć, ale z tego co pamiętam, to siły pływowe w okolicy horyzontu zdarzeń masywnej czarnej dziury wcale nie są duże...

[Anna]

Tu coś jest: http://sashx.w.interia.pl/podroz.html

[tranox]

Trzeba również wziąć pod uwagę wielkość czarnej dziury. Jeśli jest ona mała, horyzont zdarzeń znajdzie się bardzo blisko osobliwości i nawet na zewnątrz niego efekty pływowe będą olbrzymie. Jeśli jest to olbrzymia czarna dziura, taka jak niewykle masywne czarne dziury znajdujące się prawdopodobnie w jądrach galaktyk i kwazarach, horyzont zdarzeń leży bardzo daleko od osobliwości. W zasadzie efekty pływowe nie wyrządziłyby nam żadnej krzywdy, gdybyśmy w pobliżu tak tak dużej czarnej dziury ośmielili się zapuścić nawet pod jej horyzont, chociaż, oczywiście, nie moglibyśmy się już stamtąd wydostać."  Czarne dziury czyli uwięzione światło ~Kitty Ferguson 

Wszystko zależy od tego jaką czarną dziurę rozpatrujemy, oraz w jakiej skali. Bo w jednej milion kilometrów to baaaardzo dużo, w drugiej- malutko.

Pozdrawiam

[Cthulhu]

Supermasywna czarna dziura[edytuj]

Ten artykuł od 2012-03 wymaga uzupełnienia źródeł podanych informacji.

Możliwe, że ten artykuł w całości albo w części zawiera informacje nieprawdziwe. Informacje bez źródeł w każdej chwili mogą zostać zakwestionowane i usunięte.

Pomóż Wikipedii i dodaj przypisy do materiałów opublikowanych w wiarygodnych źródłach.

U góry: artystyczna wizja pochłaniania gwiazdy przez supermasywną czarną dziurę. Na dole: możliwa obserwacja takiego procesu w galaktyce RXJ 1242-11

Supermasywna czarna dziura ? czarna dziura o masie sięgającej rzędu milionów, a nawet miliardów mas Słońca.

Supermasywne czarne dziury mają pewne interesujące własności, odróżniające je od czarnych dziur o niewielkich masach:

średnia gęstość takiego obiektu może być bardzo mała, nawet mniejsza od gęstości wody. Wynika to z faktu, iż promień czarnej dziury wzrasta liniowo ze wzrostem jej masy, w konsekwencji czego jej średnia gęstość maleje znacznie szybciej;

w sąsiedztwie horyzontu zdarzeń supermasywnej czarnej dziury nie odczulibyśmy potężnych sił pływowych. Z uwagi na fakt, że osobliwość centralną dzieli znacząca odległość od horyzontu, hipotetyczny astronauta podróżujący ku centrum takiej czarnej dziury nie odczułby znaczących sił pływowych, dopóki nie znalazłby się głęboko w jej wnętrzu.

Czarne dziury tego rodzaju mogą zapewne powstawać w dwojaki sposób: poprzez powolną akrecję materii (poczynając od rozmiarów typowych dla zwykłej gwiazdy) lub bezpośrednio w wyniku grawitacyjnego zapadnięcia się niejednorodności materii, jakie wytworzyły się po Wielkim Wybuchu. W przypadku pierwszego sposobu potrzebny jest długi czas i znaczne ilości dostępnej materii, by czarna dziura mogła się powiększać.

Przypuszcza się, że większość, o ile nie wszystkie, galaktyki posiadają w swoich centrach supermasywne czarne dziury. Bezpośrednie pomiary przesunięć dopplerowskich dla materii otaczającej jądra pobliskich galaktyk dowiodły, iż musi się ona poruszać z bardzo dużymi prędkościami, co można wytłumaczyć jedynie wysoką koncentracją materii w centrum. Wedle obecnej wiedzy jedynym obiektem, który może skupiać taką ilość materii w tak małym obszarze, jest czarna dziura. W przypadku dalej położonych galaktyk aktywnych szerokość obserwowanych linii spektralnych powiązana jest z masą czarnej dziury zasilającej aktywne jądra galaktyk. Uważa się, że takie supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk są swego rodzaju ?silnikami? zasilającymi aktywne obiekty, takie jak galaktyki Seyferta czy kwazary. Sagittarius A* jest prawdopodobnie supermasywną czarną dziurą znajdującą się w centrum Drogi Mlecznej.

Liczba znanych obiektów zawierających przypuszczalnie supermasywne czarne dziury szybko się powiększa, ze względu na prowadzone obszerne przeglądy nieba. Na przykład przegląd Sloan Digital Sky Survey zarejestrował już dziesiątki tysięcy kwazarów.

[Cthulhu]

a ja się zastanawiam , jakie znaczenie ma tu odległość osobliwości od horyzontu.. im masywniejsza tym horyzont dalej

przecież horyzont to ostateczna granica "w tą albo w tamtą" to granica z której, (teoretyzując)  trzeba potężnej mocy aby z prędkością światła uciec bo tor lotu wszystkich mniejszych prędkości zostanie zakrzywiony i spadnie na horyzont ..

więc co z różnica milion czy 100 milionów od osobliwości - tak mi się wydaje

[pguzik]

Tranox,

Trzeba również wziąć pod uwagę wielkość czarnej dziury. Jeśli jest ona mała, horyzont zdarzeń znajdzie się bardzo blisko osobliwości i nawet na zewnątrz niego efekty pływowe będą olbrzymie. Jeśli jest to olbrzymia czarna dziura, taka jak niewykle masywne czarne dziury znajdujące się prawdopodobnie w jądrach galaktyk i kwazarach, horyzont zdarzeń leży bardzo daleko od osobliwości. W zasadzie efekty pływowe nie wyrządziłyby nam żadnej krzywdy, gdybyśmy w pobliżu tak tak dużej czarnej dziury ośmielili się zapuścić nawet pod jej horyzont, chociaż, oczywiście, nie moglibyśmy się już stamtąd wydostać."  Czarne dziury czyli uwięzione światło ~Kitty Ferguson 

Tylko że na wikipedii (to, co pisałeś że nigdy nie uwierzysz ;)) pisali właśnie o supermasywnej czarnej dziurze.

A jeśli ktoś się zastanawia, dlaczego właśnie tak jest (że im bardziej masywna czarna dziura tym mniejsze siły pływowe na jej horyzoncie zdarzeń), to sprawa jest dość prosta. Jeśli wyznaczymy sobie odległość horyzontu zdarzeń (z zasady zachowania energii; jako miejsca, gdzie prędkość ucieczki jest równa prędkości światła), otrzymamy zależność liniową tej odległości (promienia Schwarzschilda) od masy czarnej dziury. Z drugiej strony siła grawitacji jest proporcjonalna do odwrotności kwadratu odległości od środka masy (jeśli znajdujemy się na zewnątrz tej masy) i proporcjonalna do masy. Wiedząc o tych dwóch zależnościach (F~M*r^-2 i r_g~M), zauważymy, że na horyzoncie zdarzeń mamy zależność: F_g~M^-1. Czyli innymi słowy, siła grawitacji na horyzoncie zdarzeń jest odwrotnie proporcjonalna do masy czarnej dziury. Siły pływowe wynikają z różnicy w sile grawitacji pomiędzy dwoma punktami (np. pomiędzy siłą grawitacji działająca na naszą rękę, a siłą grawitacji działającą na naszą nogę ;)). Łatwo sobie wyobrazić, że skoro na horyzoncie zdarzeń dużej czarnej dziury siła grawitacji jest mniejsza niż na horyzoncie zdarzeń małej czarnej dziury, a w obydwu wypadkach siła ta ma zanikać wraz z odwrotnością kwadratu odległości od środka czarnej dziury, to i siły pływowe w przypadku większej czarnej dziury będą mniejszej niż w przypadku mniejszej.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[tranox]

Teraz rozumiem :) Ciekawe są te zależności które przytoczyłeś, właśnie tego nie pojmowałem. A tak trochę z innej beczki. W jaki sposób nauka doszła do wzoru na obwód czarnej dziury? Chodzi mi o to że M*18=L  przy czym M- masa CD wyrażona w masach Słońca, L- obwód w kilometrach. Znając wzór na obwód koła (przyjmując że horyzont zdarzeń jest kula) możemy policzyć promień Schwarzschilda

[Gość damian7770]

Tranox, to co mówisz że supermasywna rozerwała by nas miliony km od niej to nie prawda, rozerwać by mogła planety i gwiazdy bo tym cięższe ciało tym lepiej dla czarnej dziury, my jesteśmy zbyt lekcy, więc rozerwało by nas dopiero po przekroczeniu horyzontu, ale wydaje mi się że nie zdążył bym odczuć sił bo odrazu by mnie w ciągnęło do centrum w postaci rozerwanych atomów,  supermasywne nie posiadają ergosfery, to też dla nas plus,

[tranox]

Akurat dla sił pływowych główne znaczenie ma rozmiar :) Ale masz rację, w przypadku supermasywnych czarnych dziur można by "w całości" przekroczyć horyzont zdarzeń. Chociaż przypuszczam że przyspieszenie nadane ciału byłoby tak wielkie że w ciągu milisekund/sekund znaleźlibyśmy się przy osobliwości w postaci atomów :)

[Gość damian7770]

Tak, odrazu do osobliwości tak samo rzekłem :D

[tranox]

Przecież wiem :D

[pguzik]

Bzdury piszecie koledzy... Dlaczego niby "przyspieszenie nadane ciału byłoby tak wielkie że w ciągu milisekund/sekund znaleźlibyśmy się przy osobliwości"?

Po pierwsze gdyby ktoś znalazł się na horyzoncie zdarzeń czarnej dziury, to nie znalazłby się tam nagle z prędkością równą 0, dlatego nawet gdyby to przyspieszenie było ogromne, "śmiałek" nie spadłby od razu do samego centrum obiektu.

Domyślam się jednak, że żaden z Was nie próbował nawet policzyć, jakie jest przyspieszenia grawitacyjne na horyzoncie zdarzeń supermasywnej czarnej dziury. Jeśli weźmiemy do obliczeń czarną dziurę z M87 (szacuje się, że ma ona masę około 6 miliardów mas Słońca), okaże się że jej promień Schwarzschilda, to około 18 miliardów kilometrów. Przyspieszenie grawitacyjne w tamtym miejscu jest znacznie większe niż na powierzchni Ziemi i wynosi około 2560 m/s², czyli 256 g. Tyle, że w porównaniu do rozmiarów obiektu to naprawdę niewiele. Nawet zakładając, że znaleźlibyśmy się tam nagle z zerową prędkością początkową, okaże się, że po godzinie będziemy dopiero 16 milionów kilometrów pod horyzontem zdarzeń, czy mniej niż 0.1% odległości, która dzieli horyzont zdarzeń od osobliwości...

W przypadku jeszcze większych czarnych dziur taka podróż "w nieznane" byłaby jeszcze wolniejsza.

A tak trochę z innej beczki. W jaki sposób nauka doszła do wzoru na obwód czarnej dziury? Chodzi mi o to że M*18=L  przy czym M- masa CD wyrażona w masach Słońca, L- obwód w kilometrach. Znając wzór na obwód koła (przyjmując że horyzont zdarzeń jest kula) możemy policzyć promień Schwarzschilda

Sprawa z obwodem czarnej dziury i wzorem M*18 = L jest banalna. Najpierw wyprowadzono wzór na promień Schwarzschilda. Z tego wzoru obliczono, że wartość ta dla Słońca wynosi około 2.95 kilometra. Obwód obiektu o promieniu 2.95 kilometra, to jakieś 18.5 km - żeby było prościej, zaokrąglono to do 18 km. Jak już pisałem wcześniej, promień Schwarzschilda zależy liniowo od masy, więc jeśli za jednostkę masy przyjmiemy masę Słońca, dostaniemy wzór (przybliżony), taki jak zapisałeś: M*18 = L (bo obwód jest z promieniem też powiązany zależnością liniową).

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

[Gość damian7770]

Dzięki xd, to ile bym spadał do centrum? kilka godzin?

[pguzik]

Dzięki xd, to ile bym spadał do centrum? kilka godzin?

Powyżej 20 godzin.

[tranox]

Tylko czy do osobliwości spadalibyśmy jakby prostopadle, czy po orbicie okrążając osobliwość ileś tam razy? Obstawiam na to drugie, ale tylko moje przypuszczenia (a wszystkie poprzednie udało się Piotrkowi Guzikowi obalić  8) )

[Gość damian7770]

Też czekam na jego odpowiedź :D

[MrVinquer]

To zależy między innymi od tego, czy wektor pędu jaki mieliśmy przy zbliżaniu się do czarnej dziury był skierowany dokładnie do niej czy też w innym kierunku. Innymi słowy zależy to, czy lecieliśmy prosto do CD czy też chcieliśmy ją minąć. Jak minąć, to pole grawitacyjne CD skieruje nas do niej mniej lub bardziej zakręconą krzywą lub w najlepszym wypadku wyrzuci nas daleko od niej. Gdybyśmy jednak lecieli prosto do niej to lecielibyśmy prostą drogą coraz to bardziej zwiększając swoją prędkość.

[pguzik]

Jest tak, jak pisze MrVinquer. Warto jeszcze zauważyć, że technicznie prościej byłoby polecieć w kierunku innym niż na centrum czarnej dziury, co oczywiście sprawiłoby, że "spadanie" od horyzontu zdarzeń na osobliwość trwałoby dłużej.

[tranox]

A czy nie jest tak, że mimo wszystko, działające siły by nas skręciły i chcąc niechcąc ileś czarnej dziury byśmy okrążyli? Nie koniecznie mam na myśli że byśmy wokół niej orbitowali, ale że zostalibyśmy odchyleni od wcześniejszej trajektori? Czarna dziura wiruje (i to bardzo szybko, dysk akreacyjny również wiruje) więc czemu mielibyśmy spadać prostopadle na osobliwość? Dla porównania dajmy Słońce. Trzeba znaczej siły żeby przeciwstawić się orbitowaniu. Jeśli lecimy swobodnie (balistycznie) to mimo wszystko orbitujemy wokół Słońca, a przy każdym kolejnym okrążeniu jesteśmy coraz bliżej. Taka spirala. Sądzę, że w przypadku CD byłoby to samo.

[rybi]

A jeśli ktoś się zastanawia, dlaczego właśnie tak jest (że im bardziej masywna czarna dziura tym mniejsze siły pływowe na jej horyzoncie zdarzeń), to sprawa jest dość prosta. Jeśli wyznaczymy sobie odległość horyzontu zdarzeń (z zasady zachowania energii; jako miejsca, gdzie prędkość ucieczki jest równa prędkości światła), otrzymamy zależność liniową tej odległości (promienia Schwarzschilda) od masy czarnej dziury. Z drugiej strony siła grawitacji jest proporcjonalna do odwrotności kwadratu odległości od środka masy (jeśli znajdujemy się na zewnątrz tej masy) i proporcjonalna do masy. Wiedząc o tych dwóch zależnościach (F~M*r^-2 i r_g~M), zauważymy, że na horyzoncie zdarzeń mamy zależność: F_g~M^-1. Czyli innymi słowy, siła grawitacji na horyzoncie zdarzeń jest odwrotnie proporcjonalna do masy czarnej dziury. Siły pływowe wynikają z różnicy w sile grawitacji pomiędzy dwoma punktami (np. pomiędzy siłą grawitacji działająca na naszą rękę, a siłą grawitacji działającą na naszą nogę ;)). Łatwo sobie wyobrazić, że skoro na horyzoncie zdarzeń dużej czarnej dziury siła grawitacji jest mniejsza niż na horyzoncie zdarzeń małej czarnej dziury, a w obydwu wypadkach siła ta ma zanikać wraz z odwrotnością kwadratu odległości od środka czarnej dziury, to i siły pływowe w przypadku większej czarnej dziury będą mniejszej niż w przypadku mniejszej.

Jak piszą np.tutaj, człowiek jest w stanie wytrzymać przez dłuższy okres czasu przyspieszenia rzędu kilku "g", a przez krótki okres również większe. Na załączonym rysunku w kolumnie nr 5 w sposób bardzo uproszczony policzyłem różnicę przyspieszenia grawitacyjnego na dystansie 1 metra, gdy obiekt znajduje się w odległości promienia Schwarzschilda od czarnej dziury. Potraktowałem to jako "symulację" działania siły pływowych na człowieka w okolicach horyzontu zdarzeń czarnej dziury :).

Z tej symulacji wynika, że przy przekraczaniu horyzontu zdarzeń dla czarnych dziur o masie rzędu 10 tysięcy mas słonecznych (i mniejszych) ciało ludzkie będzie poddawane  gradientowi pola grawitacyjnego (różnica przyspieszenia grawitacyjnego na dystansie 1m) przekraczającej jego wytrzymałość. Dla uproszczenia przyjąłem tą granicę = 10g.

Mam nadzieję, że się nie kropnąłem w obliczeniach oraz samej idei ...  :)  Gdyby ktoś chciał mnie poprawić lub przedstawić własną wersję podejścia do tematu - załączam również arkusz kalkulacyjny (może się przyda?).

[Gość damian7770]

Ku**a myślałem że supermasywne nie rotują a tu jednak :D

[tranox]

Wydawało mi się że wszystkie rotują, ale ręki sobie obciąć nie dam...