Μαύρη τρύπα: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

[[Αρχείο:Black hole - Messier 87 crop max res.jpg|δεξιά|μικρογραφία|Η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα που βρίσκεται στον πυρήνα του [[Μεσιέ 87|Μ87]], η πρώτη που απεικονίστηκε άμεσα. Εκτιμάται ότι η μάζα της είναι δισεκατομμύρια φορές αυτή του Ήλιου.<ref>{{Cite journal|title=Galaxy structure from multiple tracers – II. M87 from parsec to megaparsec scales|url=https://academic.oup.com/mnras/article/457/1/421/989033 |journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society|date=2016-03-21|issn=0035-8711|pages=421–439|volume=457|issue=1 |doi=10.1093/mnras/stv2982|language=en|first=M. W.|last=Auger|first2=L. J.|last2=Oldham}}</ref>]]

'''Μαύρη τρύπα''' (ή '''μέλαινα οπή''', [[αγγλικά]]: black hole) ονομάζεται το σημείο του [[Χωροχρόνος|χωροχρόνου]], στο οποίο οι [[Βαρύτητα|βαρυτικές]] δυνάμεις είναι τόσο μεγάλες, ώστε τίποτα -ούτε καν τα [[σωματίδιο|σωματίδια]] και η [[ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία]], όπως το [[φως]]- να μην μπορεί να ξεφεύγει από αυτό.<ref>Wald,{{cite book|author=Robert M. (Wald |year=1984). |title=General Relativity. |publisher=University of Chicago Press. |ISBN =978-0-226-87033-5. }}</ref> Ο όρος «μαύρη τρύπα» είναι ευρύτατα διαδεδομένος και επινοήθηκε το 1967 από τον Αμερικανό [[Αστρονομία|αστρονόμο]] και θεωρητικό φυσικό, [[Τζον Γουίλερ]].<ref name=":0">{{Cite web|title=Μαύρες Τρύπες: Δεδομένα, Θεωρία και Ορισμός |url=httphttps://wwwsocialsecurity.blackholesworld.comgr/%CE%AC%CF%81%CE%B8%CF%81%CE%B1simpan/%CE%BC%CE%B1%CF%8D%CF%81%CE%B5%CF%82-%CF%84%CF%81%CF%8D%CF%80%CE%B5%CF%82-%CE%B4%CE%B5%CE%B4%CE%BF%CE%BC%CE%AD%CE%BD%CE%B1,-%CE%B8%CE%B5%CF%89%CF%81%CE%AF%CE%B1-%CE%BA%CE%B1%CE%B9-%CE%BF%CF%81%CE%B9%CF%83%CE%BC%CF%8C%CF%82|title=Μαύρες/ Τρύπες: Δεδομένα, Θεωρία και Ορισμός|last=User|first=Super|website=wwwsocialsecurity.blackholesworld.comgr |languagedate=el2016-gr11-08 |accessdate=20172021-0612-21}}{{Dead link|date=Οκτώβριος 2019 04}}</ref> Δεν αναφέρεται σε τρύπα με τη συνήθη έννοια (οπή, βαθούλωμα), αλλά σε μια περιοχή του χώρου, από την οποία τίποτα δεν μπορεί να επιστρέψει.

Το καθοριστικό χαρακτηριστικό μιας μαύρης τρύπας είναι η εμφάνιση ενός ορίζοντα γεγονότων σε ένα όριο στο χωροχρόνο, μέσα από το οποίο η ύλη και το φως μπορεί να περάσει μόνο προς τα μέσα για τη μάζα της μαύρης τρύπας. Τίποτα, ούτε καν το φως, δεν μπορεί να δραπετεύσει από το εσωτερικό του ορίζοντα γεγονότων. Ο ορίζοντας γεγονότων ''(event horizon'') αναφέρεται ως τέτοιος, διότι αν κάτι συμβεί εντός των ορίων του, οι πληροφορίες από αυτό το γεγονός δεν μπορούν να φτάσουν σε ένα εξωτερικό παρατηρητή, καθιστώντας αδύνατο να προσδιοριστεί αν κάτι τέτοιο συνέβη.<ref>{{Cite book| last=Wheeler |first=J. Craig | title = Cosmic Catastrophes | edition = 2nd2η | publisher = Cambridge University Press | year = 2007 | isbn = 0-521-85714-7 |ref=harv}}</ref>

Όπως προβλέπεται από τη [[Γενική θεωρία της Σχετικότητας|γενική θεωρία της σχετικότητας]], η παρουσία μιας μεγάλης μάζας παραμορφώνει τον [[Χωροχρόνος|χωροχρόνο]] κατά τέτοιο τρόπο ώστε τα μονοπάτια που λαμβάνονται από τα σωματίδια στρέφονται προς τη μάζα. Κατά τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας, η παραμόρφωση γίνεται τόσο ισχυρή που δεν υπάρχουν μονοπάτια που να οδηγούν μακριά από τη μαύρη τρύπα.<ref>{{Cite web|url=http://archive.ncsa.uiuc.edu/Cyberia/NumRel/BlackHoleAnat.html|title=Anatomy of a Black Hole|accessdate=2009-03-25 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090317230007/http://archive.ncsa.uiuc.edu/Cyberia/NumRel/BlackHoleAnat.html |archivedate=2009-03-17 |url-status=dead}}</ref>

Για μια μη περιστρεφόμενη (στατική) μαύρη τρύπα, η [[ακτίνα Σβάρτσιλντ]] οριοθετεί ένα σφαιρικό ορίζοντα γεγονότων. Η ακτίνα Schwarzschild ενός αντικειμένου είναι ανάλογη προς τη μάζα.<ref>{{Cite web|url=http://www.physics.eku.edu/Yoder/l16_BH.htm|title=Black Holes |accessdate=2009-03-25 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20060913170030/http://www.physics.eku.edu/Yoder/l16_BH.htm |archivedate=2006-09-13 |url-status=dead}}</ref> Οι περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες διαθέτουν στρεβλωμένους, μη σφαιρικούς ορίζοντες γεγονότων. Δεδομένου ότι ο ορίζοντας γεγονότων δεν είναι μια επιφάνεια του υλικού, αλλά απλώς μια μαθηματική έννοια οριοθέτησης συνόρου, τίποτα δεν εμποδίζει την ύλη ή την ακτινοβολία από το να εισέρχεται σε μια μαύρη τρύπα, μόνο την έξοδό της. Η περιγραφή των μαύρων τρυπών που δίνεται από τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας είναι γνωστό ότι είναι μια προσέγγιση, και μερικοί επιστήμονες αναμένουν ότι οι επιπτώσεις της [[Κβαντική βαρύτητα|κβαντικής βαρύτητας]] θα είναι σημαντική κοντά στην περιοχή του ορίζοντα γεγονότων.<ref>{{Cite web|url=http://www.ias.ac.in/jarch/pramana/51/693-698.pdf|title=Physical nature of the event horizon|accessdate=2009-03-25}}</ref> Αυτό θα επιτρέψει τις παρατηρήσεις της ύλης κοντά του ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας να χρησιμοποιούνται για την έμμεση μελέτη της γενικής σχετικότητας και τις προτεινόμενες επεκτάσεις σε αυτή.

Βαρυτική μοναδικότητα ονομάζεται η περιοχή στον [[χωροχρόνος|χωροχρόνο]], όπου το [[βαρύτητα|βαρυτικό]] πεδίο ενός ουράνιου σώματος γίνεται [[άπειρο]] με έναν τρόπο τέτοιο, που δεν εξαρτάται στο [[σύστημα συντεταγμένων]]. Αυτές οι ποσότητες είναι οι βαθμιδωτές σταθερές καμπυλώσεις του [[χωροχρόνος|χωροχρόνου]], πράγμα το οποίο συνάδει με μία μεζούρα [[πυκνότητα]]ς της [[ύλη]]ς. Από τη στιγμή που τέτοιες ποσότητες γίνονται άπειρες μέσα στη μοναδικότητα, οι νόμοι του φυσιολογικού χωροχρόνου δεν μπορούν να υπάρξουν.<ref>{{Cite web|url=http://www.physicsoftheuniverse.com/topics_blackholes_singularities.html|title=Singularities - Black Holes and Wormholes - The Physics of the Universe|website=www.physicsoftheuniverse.com|accessdate=2017-06-21}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.einstein-online.info/spotlights/singularities|title=Spacetime singularities — Einstein Online|website=www.einstein-online.info |language=en |accessdate=2017-06-21 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20170124030605/http://www.einstein-online.info/spotlights/singularities |archivedate=2017-01-24 |url-status=dead}}</ref>

Εργόσφαιρα ονομάζεται η περιοχή του χώρου που βρίσκεται έξω από κάθε περιστρεφόμενη [[μαύρη τρύπα]]. Το όνομά της προτάθηκε από τους Ρέμο Ρουφίνι και [[Τζων Γουίλερ]] το [[1971]] και προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις «έργο» και «σφαίρα». Οφείλεται στο ότι σε αυτή την περιοχή του χώρου είναι θεωρητικώς δυνατή η εξαγωγή [[ενέργεια]]ς και [[μάζα]]ς από τη μαύρη τρύπα. Η εργόσφαιρα έχει σχήμα πεπλατυσμένου [[Ελλειψοειδές|ελλειψοειδούς]] που εφάπτεται στον [[Ορίζοντας γεγονότων|ορίζοντα γεγονότων]] στους πόλους περιστροφής μιας περιστρεφόμενης μαύρης τρύπας και εκτείνεται σε μέγιστη απόσταση από τον ορίζοντα γεγονότων επάνω από τον ισημερινό. Η ισημερινή (μέγιστη) ακτίνα μιας εργόσφαιρας αντιστοιχεί στην [[ακτίνα Σβάρτσιλντ]] που θα είχε η ίδια μαύρη τρύπα ''αν δεν'' περιστρεφόταν. Η πολική (ελάχιστη) ακτίνα μπορεί να ισούται μέχρι και το μισό της ακτίνας Σβάρτσιλντ αν η μαύρη τρύπα περιστρέφεται με τη μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα περιστροφής.<ref>{{cite web|url=http://physics.ucsd.edu/students/courses/winter2010/physics161/p161.26feb10.pdf - Professor: |author=Kim Griest, |title=Physics 161: Black Holes: Lecture 22: |date=2010-02-26 Φεβρουαρίου 2010}}</ref>

Τον Φεβρουάριο του 2016 ανακοινώθηκε από τους επιστήμονες η επιτυχής παρατήρηση των [[Βαρυτικά κύματα|βαρυτικών κυμάτων]], μια εξέλιξη η οποία χαιρετίστηκε ως η μεγαλύτερη ανακάλυψη του αιώνα, καθώς έγινε δυνατή η παρατήρηση αντικειμένων στο σύμπαν τα οποία δεν εκπέμπουν φως όπως μαύρες τρύπες και [[σκοτεινή ύλη]].<ref>{{Cite news|title = Gravitational waves: discovery hailed as breakthrough of the century|url = https://www.theguardian.com/science/2016/feb/11/gravitational-waves-discovery-hailed-as-breakthrough-of-the-century|newspaper = The Guardian|date = 2016-02-11|access-dateaccessdate = 2016-02-11|issn = 0261-3077|language = en-GB|first = Tim|last = Radford}}</ref>

Στις 10 Απριλίου 2019 δημοσιεύθηκε η πρώτη στην ιστορία άμεση εικόνα μιας μαύρης τρύπας στον γαλαξία [[Μεσιέ 87]], όπως την κατέγραψε το [[Event Horizon Telescope]] το 2017.<ref>{{Cite news|url=https://www.nytimes.com/2019/04/10/science/black-hole-picture.html|title=Black Hole Image Revealed for First Time Ever|last=Overbye|first=Dennis|work=The New York Times|date=2019-04-10|language=en-US|issn=0362-4331 |accessdate=2019-04-10}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.protothema.gr/technology/article/881007/nasa-oi-maures-trupes-apokaluptoun-ta-mustika-tous-i-proti-pragmatiki-eikona/|title=NASA: Οι Μαύρες Τρύπες αποκαλύπτουν τα μυστικά τους - Η πρώτη πραγματική εικόνα |ημερομηνίαdate=2019-04-10 |website=ProtoThema|language=el |accessdate=2019-04-10}}</ref>

* Couper,{{cite book|author=Heather: ''Couper |title=Μαύρες τρύπες: Ένα ταξίδι στην καρδιά μιας μαύρης τρύπας και σ' ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος'', μετάφρ. |translator=Ελένη Κ. Δάρα, εκδ. |publisher=Καστανιώτη, |location=Αθήνα |year=1997, |ISBN-13 =978-960-03-1755-8 }}

* Kunth,{{cite book|author=Daniel: ''Kunth |title=Το Σύμπαν, οι μαύρες τρύπες και οι κβάζαρ: Μια ανάπτυξη για κατανόηση, μια μελέτη για στοχασμό'', μετάφρ. |translator=Μαργαρίτα Κουλεντιανού, εκδ. «|publisher=Τραυλός», |location=Αθήνα |year=1998, |ISBN =978-960-7990-03-7}}

* Stannard,{{cite book|author=Russell: ''Stannard |title=Οι μαύρες τρύπες και ο θείος Αλβέρτος'', μετάφρ. |translator=Τάσος Κυπριανίδης, εκδ. «|publisher=Κάτοπτρο», |location=Αθήνα |year=1992, |ISBN =978-960-7023-40-7}}

* Χαΐνης,{{cite book|author=Ιωάννης Θ.: ''Χαΐνης |title=Οι μαύρες τρύπες στο σύμπαν: Κατά τη γενική θεωρία της σχετικότητας'', εκδ. «|publisher=Συμεών», |location=Αθήνα |year=2009, |ISBN =978-960-9400-18-3}}

* [[{{cite book|authorlink=Στήβεν Χώκινγκ|Hawking, |author=Stephen]]: ''Hawking |title=Μαύρες τρύπες — Οι διαλέξεις Reith του BBC'', μετάφρ. |translator=Κώστας Σίμος, εκδ. «|publisher=Κάτοπτρο», |location=Αθήνα |year=2016, |ISBN =978-618-5111-50-2}}