Debido al relativamente reciente aumento del interés por hacer películas de divulgación científica sobre la exploración espacial, el espectador moderno ha oído hablar mucho de fenómenos como la singularidad o el agujero negro. Sin embargo, las películas obviamente no revelan la naturaleza completa de estos fenómenos y, a veces, incluso distorsionan las teorías científicas construidas para lograr un mayor efecto. Por esta razón, la idea que mucha gente moderna tiene sobre estos fenómenos es completamente superficial o completamente errónea. Una de las soluciones al problema que ha surgido es este artículo, en el que intentaremos comprender los resultados de las investigaciones existentes y responder a la pregunta: ¿qué es un agujero negro?

En 1784, el sacerdote y naturalista inglés John Michell mencionó por primera vez en una carta a la Royal Society un hipotético cuerpo masivo que tiene una atracción gravitacional tan fuerte que su segunda velocidad cósmica excedería la velocidad de la luz. La segunda velocidad cósmica es la velocidad que necesitaría un objeto relativamente pequeño para superar la atracción gravitacional de un cuerpo celeste y abandonar la órbita cerrada alrededor de este cuerpo. Según sus cálculos, un cuerpo con la densidad del Sol y un radio de 500 radios solares tendrá en su superficie una segunda velocidad cósmica igual a la velocidad de la luz. En este caso, ni siquiera la luz abandonará la superficie de dicho cuerpo y, por lo tanto, este cuerpo solo absorberá la luz entrante y permanecerá invisible para el observador: una especie de mancha negra en el fondo del espacio oscuro.

Sin embargo, el concepto de cuerpo supermasivo propuesto por Michell no despertó mucho interés hasta el trabajo de Einstein. Recordemos que este último definió la velocidad de la luz como la velocidad límite de transferencia de información. Además, Einstein amplió la teoría de la gravedad a velocidades cercanas a la velocidad de la luz (). Como resultado, ya no era relevante aplicar la teoría newtoniana a los agujeros negros.

La ecuación de Einstein

Como resultado de aplicar la relatividad general a los agujeros negros y resolver las ecuaciones de Einstein, se revelaron los principales parámetros de un agujero negro, de los cuales solo hay tres: masa, carga eléctrica y momento angular. Cabe destacar la importante contribución del astrofísico indio Subramanyan Chandrasekhar, quien creó una monografía fundamental: "La teoría matemática de los agujeros negros".

Así, la solución de las ecuaciones de Einstein está representada por cuatro opciones para cuatro posibles tipos de agujeros negros:

• Agujero negro sin rotación y sin carga: la solución de Schwarzschild. Una de las primeras descripciones de un agujero negro (1916) utilizando las ecuaciones de Einstein, pero sin tener en cuenta dos de los tres parámetros del cuerpo. La solución del físico alemán Karl Schwarzschild permite calcular el campo gravitacional externo de un cuerpo esférico masivo. Una característica del concepto de agujero negro del científico alemán es la presencia de un horizonte de sucesos y el que está detrás de él. Schwarzschild también calculó por primera vez el radio gravitacional, que recibió su nombre, que determina el radio de la esfera en la que se ubicaría el horizonte de sucesos para un cuerpo con una masa determinada.
• Un agujero negro sin rotación con carga: la solución de Reisner-Nordström. La solución propuesta en 1916-1918, teniendo en cuenta la posible carga eléctrica de un agujero negro. Esta carga no puede ser arbitrariamente grande y está limitada debido a la repulsión eléctrica resultante. Esto último debe compensarse mediante la atracción gravitacional.
• Un agujero negro con rotación y sin carga: solución de Kerr (1963). Un agujero negro de Kerr giratorio se diferencia de uno estático por la presencia de la llamada ergosfera (siga leyendo sobre este y otros componentes de un agujero negro).
• BH con rotación y carga - Solución Kerr-Newman. Esta solución fue calculada en 1965 y actualmente es la más completa, ya que tiene en cuenta los tres parámetros de BH. Sin embargo, todavía se supone que los agujeros negros en la naturaleza tienen una carga insignificante.

La formación de un agujero negro

Existen varias teorías sobre cómo se forma y aparece un agujero negro, la más famosa de las cuales es la aparición de una estrella con suficiente masa como resultado de un colapso gravitacional. Tal compresión puede poner fin a la evolución de estrellas con una masa de más de tres masas solares. Una vez completadas las reacciones termonucleares dentro de tales estrellas, comienzan a reducirse rápidamente hasta convertirse en superdensas. Si la presión del gas de una estrella de neutrones no puede compensar las fuerzas gravitacionales, es decir, la masa de la estrella supera las llamadas. Límite de Oppenheimer-Volkov, luego continúa el colapso, como resultado de lo cual la materia se comprime en un agujero negro.

El segundo escenario que describe el nacimiento de un agujero negro es la compresión de gas protogaláctico, es decir, gas interestelar que se encuentra en etapa de transformación en una galaxia o algún tipo de cúmulo. Si la presión interna es insuficiente para compensar las mismas fuerzas gravitacionales, puede surgir un agujero negro.

Otros dos escenarios siguen siendo hipotéticos:

• Como resultado, se forma un agujero negro, el llamado. Agujeros negros primordiales.
• Ocurrencia como resultado de reacciones nucleares a altas energías. Un ejemplo de tales reacciones son los experimentos en colisionadores.

Estructura y física de los agujeros negros.

La estructura de un agujero negro según Schwarzschild incluye sólo dos elementos que se mencionaron anteriormente: la singularidad y el horizonte de sucesos de un agujero negro. Hablando brevemente de la singularidad, cabe señalar que es imposible trazar una línea recta a través de ella y que la mayoría de las teorías físicas existentes no funcionan en su interior. Por tanto, la física de la singularidad sigue siendo un misterio para los científicos de hoy. agujero negro: esta es una especie de frontera, al cruzarla, un objeto físico pierde la capacidad de regresar más allá de ella y "caer" inequívocamente en la singularidad de un agujero negro.

La estructura de un agujero negro se vuelve algo más complicada en el caso de la solución de Kerr, es decir, en presencia de rotación BH. La solución de Kerr implica que el agujero tiene una ergosfera. Ergosfera: un área determinada ubicada fuera del horizonte de sucesos, dentro de la cual todos los cuerpos se mueven en la dirección de rotación del agujero negro. Esta zona aún no es apasionante y es posible abandonarla, a diferencia del horizonte de sucesos. La ergosfera es probablemente una especie de análogo de un disco de acreción, que representa una sustancia que gira alrededor de cuerpos masivos. Si un agujero negro estático de Schwarzschild se representa como una esfera negra, entonces el agujero negro de Kerry, debido a la presencia de una ergosfera, tiene la forma de un elipsoide achatado, en cuya forma a menudo veíamos agujeros negros en los dibujos, en la antigüedad. películas o videojuegos.

• ¿Cuánto pesa un agujero negro? - El más largo material teórico sobre la aparición de un agujero negro se dispone del escenario de su aparición como consecuencia del colapso de una estrella. En este caso, la masa máxima de una estrella de neutrones y la masa mínima de un agujero negro están determinadas por el límite de Oppenheimer-Volkov, según el cual el límite inferior de la masa de BH es 2,5 - 3 masas solares. El agujero negro más pesado jamás descubierto (en la galaxia NGC 4889) tiene una masa de 21 mil millones de masas solares. Sin embargo, no hay que olvidarse de los agujeros negros, que hipotéticamente son el resultado de reacciones nucleares de altas energías, como las de los colisionadores. La masa de estos agujeros negros cuánticos, es decir, los "agujeros negros de Planck", es del orden de , es decir, 2 · 10 −5 g.
• Tamaño del agujero negro. El radio mínimo de BH se puede calcular a partir de la masa mínima (2,5 - 3 masas solares). Si el radio gravitacional del Sol, es decir, la zona donde estaría el horizonte de sucesos, es de unos 2,95 km, entonces el radio mínimo de un BH de 3 masas solares será de unos nueve kilómetros. Estos tamaños relativamente pequeños no caben en la cabeza cuando se trata de objetos masivos que atraen todo lo que hay a su alrededor. Sin embargo, para los agujeros negros cuánticos, el radio es -10 −35 m.
• La densidad media de un agujero negro depende de dos parámetros: masa y radio. La densidad de un agujero negro con una masa de aproximadamente tres masas solares es de aproximadamente 6 · 10 · 26 kg/m³, mientras que la densidad del agua es de 1000 kg/m³. Sin embargo, los científicos no han encontrado agujeros negros tan pequeños. La mayoría de los BH detectados tienen masas superiores a 105 masas solares. Existe un patrón interesante según el cual cuanto más masivo es un agujero negro, menor es su densidad. En este caso, un cambio de masa de 11 órdenes de magnitud implica un cambio de densidad de 22 órdenes de magnitud. Así, un agujero negro con una masa de 1 · 10 9 masas solares tiene una densidad de 18,5 kg/m³, uno menos que la densidad del oro. Y los agujeros negros con una masa de más de 10 10 masas solares pueden tener una densidad promedio menor que la densidad del aire. Con base en estos cálculos, es lógico suponer que la formación de un agujero negro no se produce por compresión de materia, sino como resultado de la acumulación de una gran cantidad de materia en un determinado volumen. En el caso de los agujeros negros cuánticos, su densidad puede ser de unos 10,94 kg/m³.
• La temperatura de un agujero negro también es inversamente proporcional a su masa. Esta temperatura está directamente relacionada con . El espectro de esta radiación coincide con el espectro de un cuerpo completamente negro, es decir, un cuerpo que absorbe toda la radiación incidente. El espectro de radiación de un cuerpo negro depende únicamente de su temperatura, por lo que la temperatura de un agujero negro se puede determinar a partir del espectro de radiación de Hawking. Como se mencionó anteriormente, esta radiación es tanto más poderosa cuanto más pequeño es el agujero negro. Al mismo tiempo, la radiación de Hawking sigue siendo hipotética, ya que aún no ha sido observada por los astrónomos. De esto se deduce que si existe radiación de Hawking, entonces la temperatura de los BH observados es tan baja que no permite detectar la radiación indicada. Según los cálculos, incluso la temperatura de un agujero con una masa del orden de la masa del Sol es insignificante (1 ·10 -7 K o -272°C). La temperatura de los agujeros negros cuánticos puede alcanzar unos 10 12 K y, con su rápida evaporación (aproximadamente 1,5 minutos), dichos agujeros negros pueden emitir energía del orden de diez millones de bombas atómicas. Pero, afortunadamente, la creación de tales objetos hipotéticos requerirá energía entre 10 y 14 veces mayor que la que se logra hoy en el Gran Colisionador de Hadrones. Además, los astrónomos nunca han observado fenómenos similares.

¿De qué está hecho un CHD?

Otra pregunta preocupa tanto a los científicos como a los aficionados a la astrofísica: ¿en qué consiste un agujero negro? No existe una respuesta única a esta pregunta, ya que no es posible mirar más allá del horizonte de sucesos que rodea a cualquier agujero negro. Además, como se mencionó anteriormente, los modelos teóricos de un agujero negro prevén solo 3 de sus componentes: la ergosfera, el horizonte de sucesos y la singularidad. Es lógico suponer que en la ergosfera sólo se encuentran aquellos objetos que fueron atraídos por el agujero negro y que ahora giran a su alrededor: varios tipos de cuerpos cósmicos y gases cósmicos. El horizonte de sucesos es sólo una delgada frontera implícita, una vez superada la cual, los mismos cuerpos cósmicos son irrevocablemente atraídos hacia el último componente principal del agujero negro: la singularidad. La naturaleza de la singularidad no se ha estudiado hoy y es demasiado pronto para hablar de su composición.

Según algunas suposiciones, un agujero negro puede estar formado por neutrones. Si seguimos el escenario de la aparición de un agujero negro como resultado de la compresión de una estrella en una estrella de neutrones con su posterior compresión, entonces, probablemente, la mayor parte del agujero negro esté formado por neutrones, de los cuales la estrella de neutrones consiste en sí mismo. En palabras simples: Cuando una estrella colapsa, sus átomos se comprimen de tal manera que los electrones se combinan con los protones, formando así neutrones. De hecho, esta reacción tiene lugar en la naturaleza: con la formación de un neutrón se produce la emisión de neutrinos. Sin embargo, estas son sólo conjeturas.

¿Qué pasa si caes en un agujero negro?

Caer en un agujero negro astrofísico provoca un estiramiento del cuerpo. Consideremos un hipotético astronauta suicida que se dirige hacia un agujero negro vestido únicamente con un traje espacial, con los pies por delante. Al cruzar el horizonte de sucesos, el astronauta no notará ningún cambio, a pesar de que ya no tendrá la oportunidad de regresar. En algún momento, el astronauta llegará a un punto (ligeramente detrás del horizonte de sucesos) donde comenzará a producirse la deformación de su cuerpo. Dado que el campo gravitacional de un agujero negro no es uniforme y está representado por un gradiente de fuerza que aumenta hacia el centro, las piernas del astronauta estarán sometidas a un efecto gravitacional notablemente mayor que, por ejemplo, la cabeza. Luego, debido a la gravedad, o más bien a las fuerzas de marea, las piernas "caerán" más rápido. Así, el cuerpo comienza a estirarse gradualmente en longitud. Para describir este fenómeno, los astrofísicos han ideado un término bastante creativo: espaguetificación. Un mayor estiramiento del cuerpo probablemente lo descompondrá en átomos que, tarde o temprano, alcanzarán una singularidad. Uno sólo puede adivinar lo que sentirá una persona en esta situación. Vale la pena señalar que el efecto de estirar el cuerpo es inversamente proporcional a la masa del agujero negro. Es decir, si un BH con la masa de tres soles estira o rompe instantáneamente el cuerpo, entonces el agujero negro supermasivo tendrá fuerzas de marea más bajas y hay sugerencias de que algunos materiales físicos podrían "tolerar" tal deformación sin perder su estructura.

Como saben, cerca de objetos masivos el tiempo pasa más lentamente, lo que significa que para un astronauta suicida el tiempo pasará mucho más lentamente que para los terrícolas. En ese caso, tal vez sobreviva no sólo a sus amigos, sino también a la Tierra misma. Se necesitarán cálculos para determinar cuánto tiempo se ralentizará el astronauta, pero de lo anterior se puede suponer que el astronauta caerá en el agujero negro muy lentamente y es posible que simplemente no viva para ver el momento en que su cuerpo comience a deformarse. .

Es de destacar que para un observador externo, todos los cuerpos que hayan volado hasta el horizonte de sucesos permanecerán en el borde de este horizonte hasta que su imagen desaparezca. La razón de este fenómeno es el corrimiento al rojo gravitacional. Simplificando un poco, podemos decir que la luz que incide sobre el cuerpo de un astronauta suicida "congelado" en el horizonte de sucesos cambiará su frecuencia debido a su ralentización en el tiempo. A medida que el tiempo pasa más lentamente, la frecuencia de la luz disminuirá y la longitud de onda aumentará. Como resultado de este fenómeno, en la salida, es decir, para un observador externo, la luz se desplazará gradualmente hacia la baja frecuencia: el rojo. Se producirá un desplazamiento de la luz a lo largo del espectro, ya que el astronauta suicida se aleja cada vez más, aunque sea casi imperceptiblemente, del observador y su tiempo transcurre cada vez más lentamente. Así, la luz reflejada por su cuerpo pronto irá más allá del espectro visible (la imagen desaparecerá), y en el futuro el cuerpo del astronauta sólo podrá detectarse en la región infrarroja, luego en la región de radiofrecuencia y, como resultado, la radiación será completamente esquiva.

A pesar de lo escrito anteriormente, se supone que en los agujeros negros supermasivos muy grandes, las fuerzas de marea no cambian tanto con la distancia y actúan de manera casi uniforme sobre el cuerpo que cae. En tal caso, la nave espacial que caiga conservaría su estructura. Surge una pregunta razonable: ¿adónde conduce un agujero negro? Esta pregunta puede ser respondida por el trabajo de algunos científicos, que vinculan dos fenómenos como los agujeros de gusano y los agujeros negros.

En 1935, Albert Einstein y Nathan Rosen, teniendo en cuenta esto, propusieron una hipótesis sobre la existencia de los llamados agujeros de gusano, que conectan dos puntos del espacio-tiempo a través de lugares de curvatura significativa de este último: el puente Einstein-Rosen. o agujero de gusano. Para una curvatura tan poderosa del espacio, se necesitarán cuerpos con una masa gigantesca, cuyo papel harían perfectamente los agujeros negros.

El puente Einstein-Rosen se considera un agujero de gusano impenetrable, ya que es pequeño e inestable.

Un agujero de gusano atravesable es posible dentro de la teoría de los agujeros blancos y negros. Donde el agujero blanco es la salida de información que cayó en el agujero negro. El agujero blanco se describe en el marco de la relatividad general, pero a día de hoy sigue siendo hipotético y no ha sido descubierto. Los científicos estadounidenses Kip Thorne y su estudiante de posgrado Mike Morris propusieron otro modelo de agujero de gusano, que puede ser transitable. Sin embargo, como en el caso del agujero de gusano Morris-Thorne, en el caso de los agujeros blancos y negros, la posibilidad de viajar requiere la existencia de la llamada materia exótica, que tiene energía negativa y también sigue siendo hipotética.

Agujeros negros en el universo

La existencia de agujeros negros se confirmó hace relativamente poco tiempo (septiembre de 2015), pero antes ya existía mucho material teórico sobre la naturaleza de los agujeros negros, así como muchos objetos candidatos para el papel de agujero negro. En primer lugar, hay que tener en cuenta las dimensiones del agujero negro, ya que de ellas depende la naturaleza misma del fenómeno:

• agujero negro de masa estelar. Estos objetos se forman como resultado del colapso de una estrella. Como se mencionó anteriormente, la masa mínima de un cuerpo capaz de formar un agujero negro de este tipo es de 2,5 a 3 masas solares.
• Agujeros negros de masa intermedia. Un tipo intermedio condicional de agujeros negros que han aumentado debido a la absorción de objetos cercanos, como acumulaciones de gas, una estrella vecina (en sistemas de dos estrellas) y otros cuerpos cósmicos.
• Agujero negro supermasivo. Objetos compactos con 10 5 -10 10 masas solares. Las propiedades distintivas de tales BH son, paradójicamente, la baja densidad, así como las débiles fuerzas de marea, que se discutieron anteriormente. Es este agujero negro supermasivo el que se encuentra en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea (Sagitario A*, Sgr A*), así como de la mayoría de las otras galaxias.

Candidatos para enfermedad coronaria

El agujero negro más cercano, o más bien un candidato para el papel de agujero negro, es un objeto (V616 Unicorn), que se encuentra a una distancia de 3000 años luz del Sol (en nuestra galaxia). Consta de dos componentes: una estrella con una masa de la mitad de la masa solar, así como un pequeño cuerpo invisible, cuya masa es de 3 a 5 masas solares. Si este objeto resulta ser un pequeño agujero negro de masa estelar, entonces por derecho será el agujero negro más cercano.

Después de este objeto, el segundo agujero negro más cercano es Cyg X-1 (Cyg X-1), que fue el primer candidato para el papel de agujero negro. La distancia hasta él es de aproximadamente 6070 años luz. Bastante bien estudiado: tiene una masa de 14,8 masas solares y un radio de horizonte de sucesos de unos 26 km.

Según algunas fuentes, otro candidato más cercano para el papel de agujero negro podría ser un cuerpo del sistema estelar V4641 Sagittarii (V4641 Sgr), que, según estimaciones de 1999, se encontraba a una distancia de 1.600 años luz. Sin embargo, estudios posteriores aumentaron esta distancia al menos 15 veces.

¿Cuántos agujeros negros hay en nuestra galaxia?

No hay una respuesta exacta a esta pregunta, ya que observarlos es bastante difícil, y durante todo el estudio del cielo, los científicos lograron detectar alrededor de una docena de agujeros negros dentro de la Vía Láctea. Sin caer en cálculos, observamos que en nuestra galaxia hay entre 100 y 400 mil millones de estrellas, y aproximadamente una de cada mil estrellas tiene suficiente masa para formar un agujero negro. Es probable que se hayan formado millones de agujeros negros durante la existencia de la Vía Láctea. Dado que es más fácil registrar agujeros negros enormes, es lógico suponer que la mayoría de los BH de nuestra galaxia no son supermasivos. Es de destacar que una investigación de la NASA de 2005 sugiere la presencia de todo un enjambre de agujeros negros (entre 10 y 20 mil) orbitando el centro de la galaxia. Además, en 2016, los astrofísicos japoneses descubrieron un satélite masivo cerca del objeto *: un agujero negro, el núcleo de la Vía Láctea. Debido al pequeño radio (0,15 años luz) de este cuerpo, así como a su enorme masa (100.000 masas solares), los científicos sugieren que este objeto también es un agujero negro supermasivo.

El núcleo de nuestra galaxia, el agujero negro de la Vía Láctea (Sagitario A*, Sgr A* o Sagitario A*) es supermasivo y tiene una masa de 4,31 10 6 masas solares, y un radio de 0,00071 años luz (6,25 horas luz o 6,75 mil millones de kilómetros). La temperatura de Sagitario A* junto con el cúmulo que lo rodea es de aproximadamente 1 10 7 K.

El agujero negro más grande

El agujero negro más grande del universo que los científicos han podido detectar es un agujero negro supermasivo, el blazar FSRQ, en el centro de la galaxia S5 0014+81, a una distancia de 1,2·10 10 años luz de la Tierra. Según los resultados preliminares de la observación realizada con la ayuda del observatorio espacial Swift, la masa del agujero negro era de 40 mil millones (40 10 9) de masas solares, y el radio de Schwarzschild de dicho agujero era de 118,35 mil millones de kilómetros (0,013 años luz). . Además, según los cálculos, surgió hace 12,1 mil millones de años (1,6 mil millones de años después del Big Bang). Si este agujero negro gigante no absorbe la materia que lo rodea, vivirá para ver la era de los agujeros negros, una de las eras en el desarrollo del Universo en la que los agujeros negros dominarán en él. Si el núcleo de la galaxia S5 0014+81 continúa creciendo, se convertirá en uno de los últimos agujeros negros que existirán en el Universo.

Los otros dos agujeros negros conocidos, aunque no tienen nombre, tienen valor más alto para el estudio de los agujeros negros, ya que confirmaron experimentalmente su existencia, y también dieron resultados importantes para el estudio de la gravedad. Estamos hablando del evento GW150914, que se denomina colisión de dos agujeros negros en uno. Este evento permitió registrarse.

Detección de agujeros negros

Antes de considerar métodos para detectar agujeros negros, conviene responder a la pregunta: ¿por qué un agujero negro es negro? - la respuesta no requiere conocimientos profundos de astrofísica y cosmología. El caso es que un agujero negro absorbe toda la radiación que incide sobre él y no irradia nada, si no se tiene en cuenta lo hipotético. Si consideramos este fenómeno con más detalle, podemos suponer que no hay procesos dentro de los agujeros negros que conduzcan a la liberación de energía en forma de radiación electromagnética. Entonces, si el agujero negro irradia, entonces está en el espectro de Hawking (que coincide con el espectro de un cuerpo absolutamente negro calentado). Sin embargo, como se mencionó anteriormente, esta radiación no se detectó, lo que sugiere una temperatura completamente baja en los agujeros negros.

Otra teoría generalmente aceptada dice que la radiación electromagnética no es en absoluto capaz de abandonar el horizonte de sucesos. Lo más probable es que los fotones (partículas de luz) no sean atraídos por objetos masivos, ya que, según la teoría, ellos mismos no tienen masa. Sin embargo, el agujero negro todavía "atrae" los fotones de luz a través de la distorsión del espacio-tiempo. Si imaginamos un agujero negro en el espacio como una especie de depresión en la superficie lisa del espacio-tiempo, entonces hay una cierta distancia desde el centro del agujero negro, acercándose a la cual la luz ya no podrá alejarse de él. . Es decir, a grandes rasgos, la luz comienza a "caer" en el "pozo", que ni siquiera tiene "fondo".

Además, si tenemos en cuenta el efecto del corrimiento al rojo gravitacional, es posible que la luz en un agujero negro pierda su frecuencia, desplazándose a lo largo del espectro hacia la región de radiación de onda larga de baja frecuencia, hasta perder energía por completo.

Entonces, un agujero negro es negro y, por tanto, difícil de detectar en el espacio.

Métodos de detección

Considere los métodos que utilizan los astrónomos para detectar un agujero negro:

Además de los métodos mencionados anteriormente, los científicos suelen asociar objetos como los agujeros negros y. Los cuásares son unas acumulaciones de cuerpos cósmicos y gas, que se encuentran entre los objetos astronómicos más brillantes del Universo. Dado que tienen una alta intensidad de luminiscencia en tamaños relativamente pequeños, hay motivos para creer que el centro de estos objetos es un agujero negro supermasivo que atrae hacia sí la materia circundante. Debido a una atracción gravitacional tan poderosa, la materia atraída se calienta tanto que irradia intensamente. La detección de este tipo de objetos suele compararse con la detección de un agujero negro. A veces, los quásares pueden irradiar chorros de plasma calentado en dos direcciones: chorros relativistas. Las razones de la aparición de tales chorros (chorro) no están del todo claras, pero probablemente sean causadas por la interacción de los campos magnéticos del BH y el disco de acreción, y no son emitidas por un agujero negro directo.

Un chorro en la galaxia M87 impacta desde el centro de un agujero negro

Resumiendo lo anterior, uno puede imaginarse de cerca: se trata de un objeto negro esférico, alrededor del cual gira materia fuertemente calentada, formando un disco de acreción luminoso.

Fusionando y colisionando agujeros negros

Uno de los fenómenos más interesantes de la astrofísica es la colisión de agujeros negros, que también permite detectar cuerpos astronómicos tan masivos. Estos procesos no sólo interesan a los astrofísicos, ya que dan lugar a fenómenos poco estudiados por los físicos. El ejemplo más claro es el evento mencionado anteriormente llamado GW150914, cuando dos agujeros negros se acercaron tanto que, como resultado de la atracción gravitacional mutua, se fusionaron en uno. Una consecuencia importante de esta colisión fue la aparición de ondas gravitacionales.

Según la definición de ondas gravitacionales, se trata de cambios en el campo gravitacional que se propagan de forma ondulatoria desde objetos masivos en movimiento. Cuando dos de estos objetos se acercan, comienzan a girar alrededor de un centro de gravedad común. A medida que se acercan, aumenta su rotación alrededor de su propio eje. Similar fluctuaciones variables El campo gravitacional en algún momento puede formar una poderosa onda gravitacional que puede propagarse en el espacio durante millones de años luz. Así, a una distancia de 1.300 millones de años luz, se produjo una colisión de dos agujeros negros, que formó una poderosa onda gravitacional que llegó a la Tierra el 14 de septiembre de 2015 y fue registrada por los detectores LIGO y VIRGO.

¿Cómo mueren los agujeros negros?

Obviamente, para que un agujero negro deje de existir, tendría que perder toda su masa. Sin embargo, según su definición, nada puede salir del agujero negro si ha cruzado su horizonte de sucesos. Se sabe que por primera vez el físico teórico soviético Vladimir Gribov mencionó la posibilidad de emisión de partículas por un agujero negro en su conversación con otro científico soviético, Yakov Zeldovich. Sostuvo que desde el punto de vista de la mecánica cuántica, un agujero negro es capaz de emitir partículas a través de un efecto túnel. Más tarde, con la ayuda de la mecánica cuántica, el físico teórico inglés Stephen Hawking construyó su propia teoría, algo diferente. Puedes leer más sobre este fenómeno. En resumen, existen las llamadas partículas virtuales en el vacío, que constantemente nacen en pares y se aniquilan entre sí, sin interactuar con el mundo exterior. Pero si tales pares surgen en el horizonte de sucesos del agujero negro, entonces hipotéticamente una fuerte gravedad es capaz de separarlos, con una partícula cayendo en el agujero negro y la otra alejándose del agujero negro. Y dado que se puede observar una partícula que se ha alejado volando de un agujero y, por tanto, tiene energía positiva, una partícula que ha caído en un agujero debe tener energía negativa. Así, el agujero negro perderá su energía y se producirá un efecto llamado evaporación del agujero negro.

Según los modelos disponibles de agujero negro, como se mencionó anteriormente, a medida que su masa disminuye, su radiación se vuelve más intensa. Luego, en la etapa final de la existencia de un agujero negro, cuando posiblemente disminuya al tamaño de un agujero negro cuántico, liberará una enorme cantidad de energía en forma de radiación, que puede ser equivalente a miles o incluso millones. de bombas atómicas. Este evento recuerda algo a la explosión de un agujero negro, como la misma bomba. Según los cálculos, los agujeros negros primordiales podrían haber nacido como resultado del Big Bang, y aquellos cuya masa es del orden de 10 12 kg, deberían haberse evaporado y explotado en nuestra época. Sea como fuere, los astrónomos nunca han visto explosiones similares.

A pesar del mecanismo propuesto por Hawking para la destrucción de los agujeros negros, las propiedades de la radiación de Hawking provocan una paradoja en el marco de la mecánica cuántica. Si un agujero negro absorbe un cuerpo y luego pierde la masa resultante de la absorción de este cuerpo, entonces, independientemente de la naturaleza del cuerpo, el agujero negro no diferirá de lo que era antes de la absorción del cuerpo. En este caso, la información sobre el cuerpo se pierde para siempre. Desde el punto de vista de los cálculos teóricos, la transformación del estado puro inicial en el estado mixto (“térmico”) resultante no se corresponde con la teoría actual de la mecánica cuántica. Esta paradoja a veces se denomina desaparición de información en un agujero negro. Nunca se ha encontrado una solución real a esta paradoja. Opciones conocidas para resolver la paradoja:

• Inconsistencia de la teoría de Hawking. Esto conlleva la imposibilidad de destruir el agujero negro y su constante crecimiento.
• La presencia de agujeros blancos. En este caso, la información absorbida no desaparece, sino que simplemente se arroja a otro Universo.
• Inconsistencia de la teoría generalmente aceptada de la mecánica cuántica.

Problema sin resolver de la física de los agujeros negros

A juzgar por todo lo descrito anteriormente, los agujeros negros, aunque se han estudiado durante un tiempo relativamente largo, todavía tienen muchas características cuyos mecanismos aún no son conocidos por los científicos.

• En 1970, un científico inglés formuló el llamado. "principio de censura cósmica" - "La naturaleza aborrece la singularidad desnuda". Esto significa que la singularidad se forma sólo en lugares ocultos a la vista, como el centro de un agujero negro. Sin embargo, este principio aún no ha sido probado. También existen cálculos teóricos según los cuales puede producirse una singularidad "desnuda".
• Tampoco se ha demostrado el “teorema de la falta de pelo”, según el cual los agujeros negros sólo tienen tres parámetros.
• No se ha desarrollado una teoría completa de la magnetosfera del agujero negro.
• No se ha estudiado la naturaleza y la física de la singularidad gravitacional.
• No se sabe con certeza qué sucede en la etapa final de la existencia de un agujero negro y qué queda después de su desintegración cuántica.

Datos interesantes sobre los agujeros negros

Resumiendo lo anterior, podemos destacar varios interesantes y características inusuales naturaleza de los agujeros negros:

• Los agujeros negros tienen sólo tres parámetros: masa, carga eléctrica y momento angular. Como resultado de un número tan pequeño de características de este cuerpo, el teorema que lo establece se llama "teorema sin pelo". De aquí también surgió la frase “un agujero negro no tiene pelo”, lo que significa que dos agujeros negros son absolutamente idénticos, sus tres parámetros mencionados son los mismos.
• La densidad de los agujeros negros puede ser menor que la densidad del aire y la temperatura es cercana al cero absoluto. De esto podemos suponer que la formación de un agujero negro no se produce por compresión de materia, sino como resultado de la acumulación de una gran cantidad de materia en un determinado volumen.
• El tiempo para los cuerpos absorbidos por los agujeros negros es mucho más lento que para un observador externo. Además, los cuerpos absorbidos se estiran significativamente dentro del agujero negro, lo que los científicos denominan espaguetificación.
• Puede haber alrededor de un millón de agujeros negros en nuestra galaxia.
• Probablemente exista un agujero negro supermasivo en el centro de cada galaxia.
• En el futuro, según el modelo teórico, el Universo llegará a la llamada era de los agujeros negros, cuando los agujeros negros se convertirán en los cuerpos dominantes del Universo.

El Mar Negro se formó no hace mucho. Hace 12 mil años en este lugar había un lago de agua dulce. Los geólogos de la Universidad de Columbia William Ryan y Walter Pitman relacionan la leyenda del aumento global del nivel del mar Mediterráneo y la formación del Mar Negro como resultado de ello.

La esencia de la teoría es la siguiente: el nivel del mar Mediterráneo ha aumentado debido al derretimiento de los glaciares. Como resultado, el agua brotó a través del Bósforo y los Dardanelos 200 veces más que. Así se formó el Mar Negro y sucedió hace 7 mil años.

El agua llegó a una velocidad tremenda e inundó diariamente las costas hasta 15 cm. Los supervivientes de esta terrible catástrofe contaron esta historia de generación en generación. Posteriormente esta historia tomó forma en Noé.

El explorador marino Bob Ballard está intentando encontrar la confirmación de la teoría en el fondo del Mar Negro. La expedición Ballard de 1999 descubrió una costa antigua. Se han encontrado conchas de moluscos de agua dulce y salada, y la datación por radiocarbono de estas conchas apoya la teoría de un lago de agua dulce tragado por el Mar Negro hace 7.000 años.

Bob Ballard encontró en el fondo los restos de lo que cree que son antiguos asentamientos humanos. Existe una teoría que explica la abundancia de sulfuro de hidrógeno en el agua del Mar Negro muerte masiva animales de agua dulce durante la inundación. La gente probablemente habitaba las costas del Mar Negro en ese momento, y después de la inundación se trasladaron a poblar Europa del Este.

Y Europa, según algunos científicos, se parecía entonces al bosque crepuscular de la novela de Tolkien "El Señor de los Anillos", ya que en ese momento crecían tilos de trescientos metros en el territorio de Europa.

La superficie del Mar Negro es de 422.000 km² (según otras fuentes, 436.400 km²). Los contornos del Mar Negro se asemejan a un óvalo con un eje mayor de unos 1150 km. La mayor longitud del mar de norte a sur es de 580 km. La mayor profundidad es de 2210 m, la media es de 1240 m.

El mar baña las costas de Rusia, Ucrania, Rumania, Bulgaria, Turquía y Georgia. En la costa nororiental del Mar Negro hay un lugar no reconocido educacion publica Abjasia.

Un rasgo característico del Mar Negro es la ausencia total (a excepción de una serie de bacterias anaeróbicas) de vida a profundidades superiores a 150-200 m debido a la saturación de las capas de agua profunda con sulfuro de hidrógeno. El Mar Negro es una zona importante transporte, así como una de las regiones turísticas más grandes de Eurasia.

Además, el Mar Negro conserva una importante importancia estratégica y militar. Las principales bases militares de la Flota rusa del Mar Negro se encuentran en Sebastopol y Novorossiysk.

El nombre griego antiguo del mar es Pont Aksinsky (griego Πόντος Ἄξενος, "Mar inhóspito"). En "Geografía" de Estrabón se supone que el mar recibió ese nombre debido a las dificultades de navegación, así como a las tribus salvajes y hostiles que habitaban sus costas. Más tarde, tras el exitoso desarrollo de la costa por parte de los colonos griegos, el mar pasó a ser conocido como Pontus Euxinus (griego Πόντος Εὔξενος, “Mar Hospitalario”). Sin embargo, Estrabón (1.2.10) menciona que en la antigüedad el Mar Negro también era llamado simplemente “el mar” (pontos).

EN La antigua Rusia Siglos X-XVI en los anales existía el nombre "Mar de Rusia", en algunas fuentes el mar se llama "Escita". El nombre moderno "Mar Negro" ha encontrado su reflejo correspondiente en la mayoría de los idiomas: el griego. Μαύρη θάλασσα, Bolg. Mar Negro, carga. შავი ზღვა, ron. Marea Neagră, ing. Tour por el Mar Negro Karadeniz, Ucrania Chorne más y otros. Las primeras fuentes que mencionan este nombre se remontan al siglo XIII, pero hay ciertos indicios de que se utilizó antes. Existen varias hipótesis sobre las razones del surgimiento de tal nombre:

Los turcos y otros conquistadores, que intentaron conquistar a la población de la costa del mar, encontraron un feroz rechazo por parte de los circasianos, adygs y otras tribus, por lo que llamaron al mar de Karadengiz: negro, inhóspito.

Otra razón, según algunos investigadores, puede ser el hecho de que durante las tormentas el agua del mar se vuelve muy oscura. Sin embargo, las tormentas en el Mar Negro no son muy frecuentes y el agua se oscurece durante las tormentas en todos los mares de la tierra. Otra hipótesis sobre el origen del nombre se basa en el hecho de que los objetos metálicos (por ejemplo, anclas), sumergidos durante mucho tiempo en el agua del mar a más de 150 m de profundidad, quedaron cubiertos con una capa negra debido a la acción del sulfuro de hidrógeno. .

Otra hipótesis está relacionada con la designación de "color" de los puntos cardinales adoptada en varios países asiáticos, donde "negro" denotaba el norte, respectivamente, el Mar Negro, el Mar del Norte.

Una de las hipótesis más comunes es la suposición de que el nombre está asociado con los recuerdos de la ruptura del Bósforo hace 7.500-5.000 años, que provocó un aumento catastrófico del nivel del mar de casi 100 metros, lo que a su vez provocó la inundación de una vasta zona de plataforma y la formación del Mar de Azov.

Existe una leyenda turca según la cual en las aguas del Mar Negro reposa una espada heroica, que fue arrojada allí a petición del moribundo mago Ali. Por eso, el mar se preocupa, intenta arrojar armas mortales desde sus profundidades, y se pinta de negro.

Las costas del Mar Negro están escasamente marcadas y principalmente en su parte norte. La única península grande es Crimea. Las bahías más grandes: Yagorlytsky, Tendrovsky, Dzharylgachsky, Karkinitsky, Kalamitsky y Feodosia en Ucrania, Varna y Burgassky en Bulgaria, Sinopsky y Samsunsky, en la costa sur del mar, en Turquía. En el norte y noroeste, los estuarios se desbordan en la confluencia de los ríos. La longitud total de la costa es de 3400 km.

Varias secciones de la costa del mar tienen sus propios nombres: la costa sur de Crimea en Ucrania, la costa del Cáucaso en el Mar Negro en Rusia, la costa de Rumeli y la costa de Anatolia en Turquía. En el oeste y noroeste, las costas son bajas y en algunos lugares escarpadas; en Crimea, en su mayoría de tierras bajas, con la excepción de las costas montañosas del sur. En las costas este y sur, las estribaciones del Cáucaso y las montañas Pónticas se acercan al mar.

Hay pocas islas en el Mar Negro. Los más grandes son Berezan y Serpentine (ambos con una superficie inferior a 1 km²).

Los siguientes ríos más grandes desembocan en el Mar Negro: Danubio, Dnieper, Dniéster, así como los más pequeños Mzymta, Bzyb, Rioni, Kodor (Kodori), Inguri (en el este del mar), Chorokh, Kyzyl-Irmak. , Ashli-Irmak, Sakarya (en el sur), Southern Bug (en el norte). El Mar Negro llena una depresión aislada situada entre el sudeste de Europa y la península de Asia Menor. Esta depresión se formó en el Mioceno, en el proceso de formación activa de montañas, que dividió el antiguo Océano de Tetis en varios embalses separados (a partir de los cuales, además del Mar Negro, se formaron posteriormente los mares de Azov, Aral y Caspio).

Una de las hipótesis sobre el origen del Mar Negro (en particular, las conclusiones de los participantes de la expedición oceanográfica internacional en el barco científico "Akvanavt" en 1993) dice que hace 7.500 años era el lago de agua dulce más profundo de la Tierra, el El nivel era más de cien metros más bajo que el actual. Al final de la Edad del Hielo, el nivel del Océano Mundial aumentó y el istmo del Bósforo se abrió paso. En total se inundaron 100 mil km² (la tierra más fértil ya cultivada por la gente). La inundación de estas vastas tierras puede haberse convertido en el prototipo del mito del Diluvio. La aparición del Mar Negro, según esta hipótesis, supuestamente estuvo acompañada de la muerte masiva de todo el mundo vivo de agua dulce del lago, cuyo producto de descomposición, el sulfuro de hidrógeno, alcanza altas concentraciones en el fondo del mar.

La depresión del Mar Negro consta de dos partes: occidental y oriental, separadas por un levantamiento, que es una continuación natural de la península de Crimea. La parte noroeste del mar se caracteriza por una franja de plataforma relativamente ancha (hasta 190 km). La costa sur (perteneciente a Turquía) y la oriental (Georgia) son más empinadas, la franja de plataforma no supera los 20 km y está marcada por varios cañones y depresiones. Las profundidades frente a la costa de Crimea y la costa del Cáucaso en el Mar Negro aumentan extremadamente rápidamente, alcanzando niveles de más de 500 m ya a pocos kilómetros de la costa. El mar alcanza su profundidad máxima (2210 m) en la parte central, al sur de Yalta.

Como parte de rocas En el pliegue del fondo del mar en la zona costera predominan los depósitos de grano grueso: guijarros, grava, arena. A medida que se alejan de la costa, son sustituidos por arenas y limos de grano fino. En la parte noroeste del Mar Negro, la roca de concha está muy extendida; En la pendiente y el lecho de la cuenca marina, los exudados pelíticos son comunes.

Entre los principales minerales cuyos depósitos se encuentran en el fondo del mar: petróleo y gas natural en la plataforma noroeste; Placeres costeros de arenas de titanomagnetita (península de Taman, costa del Cáucaso). El Mar Negro es la masa de agua meromíctica (con niveles de agua sin mezclar) más grande del mundo. La capa superior de agua (mixolimnion), que se encuentra a una profundidad de 150 m, es más fría, menos densa y menos salina, saturada de oxígeno, está separada de la capa inferior, más cálida, salada y densa (monimolimnion), saturada con sulfuro de hidrógeno. por una quimioclina (la capa límite entre las zonas aeróbica y anaeróbica). No existe una explicación única y generalmente aceptada para el origen del sulfuro de hidrógeno en el Mar Negro. Existe la opinión de que el sulfuro de hidrógeno en el Mar Negro se forma principalmente como resultado de la actividad vital de las bacterias reductoras de sulfato, la pronunciada estratificación del agua y el débil intercambio vertical. También existe la teoría de que el sulfuro de hidrógeno se formó como resultado de la descomposición de animales de agua dulce que murieron durante la penetración de las aguas saladas del Mediterráneo durante la formación del Bósforo y los Dardanelos.

Algunos estudios de los últimos años nos permiten hablar del Mar Negro como un reservorio gigante no solo de sulfuro de hidrógeno, sino también de metano, que probablemente también se libera durante la actividad de los microorganismos, así como desde el fondo del mar.

El balance hídrico del Mar Negro consta de los siguientes componentes:

• precipitación atmosférica (230 km³ por año);
• escorrentía continental (310 km³ por año);
• afluencia de agua del Mar de Azov (30 km³ por año);
• evaporación del agua de la superficie del mar (-360 km³ por año);
• Salida de agua a través del Bósforo (-210 km³ por año).

La cantidad de precipitación, los ingresos del Mar de Azov y la escorrentía de los ríos excede la cantidad de evaporación de la superficie, como resultado de lo cual el nivel del Mar Negro excede el nivel del Mármara. Debido a esto, se forma una corriente superior, dirigida desde el Mar Negro a través del Estrecho del Bósforo. La corriente más baja, que se observa en las capas de agua más bajas, es menos pronunciada y se dirige a través del Bósforo en la dirección opuesta. La interacción de estas corrientes favorece además la estratificación vertical del mar y también es utilizada por los peces para migrar entre mares.

Cabe señalar que debido al difícil intercambio de agua con el Océano Atlántico en el Mar Negro prácticamente no hay flujos ni reflujos, la circulación del agua en el mar cubre solo la capa superficial de agua. Esta capa de agua tiene una salinidad de aproximadamente 18 ppm (en el Mediterráneo - 37 ppm) y está saturada de oxígeno y otros elementos necesarios para la actividad de los organismos vivos. Estas capas en el Mar Negro están sujetas a circulación circular en dirección anticiclónica a lo largo de todo el perímetro del embalse. Al mismo tiempo, en las partes occidental y oriental del mar se producen circulaciones de agua en dirección ciclónica. La temperatura de las capas superficiales del agua, según la estación, oscila entre 8 y 30 °C.

La capa inferior, debido a la saturación con sulfuro de hidrógeno, no contiene organismos vivos, con la excepción de una serie de bacterias anaeróbicas del azufre (cuyo producto es el sulfuro de hidrógeno). La salinidad aquí aumenta a 22-22,5 ppm, la temperatura promedio es ~8,5°C.

El clima del Mar Negro, debido a su posición medio continental, es principalmente continental. Sólo la costa sur de Crimea y la costa del Cáucaso en el Mar Negro están protegidas del frío por montañas. vientos del norte y en consecuencia tienen un clima mediterráneo suave.

El clima sobre el Mar Negro está influenciado significativamente por el Océano Atlántico, donde se originan la mayoría de los ciclones, que traen mal tiempo y tormentas al mar. En la costa nororiental del mar, especialmente en la región de Novorossiysk, las montañas bajas no son un obstáculo para las frías masas de aire del norte que, al pasar sobre ellas, provocan un fuerte viento frío (bora), que los lugareños llaman Nord-Ost. Los vientos del suroeste suelen traer masas de aire mediterráneas cálidas y bastante húmedas a la región del Mar Negro. Como resultado, la mayor parte de la zona marítima se caracteriza por inviernos cálidos y húmedos y veranos calurosos y secos.

La temperatura media en enero en la parte norte del Mar Negro es de -3 °C, pero puede descender hasta -30 °C. En los territorios adyacentes a la costa sur de Crimea y la costa del Cáucaso, los inviernos son mucho más suaves: la temperatura rara vez desciende por debajo de 0 °C. Sin embargo, periódicamente cae nieve en todas las zonas del mar. La temperatura media en julio en el norte del mar es de 22-23°C. Temperaturas máximas no tan alto debido a la acción suavizante del depósito de agua y normalmente no supera los 35 °C.

La mayor cantidad de precipitación en la región del Mar Negro cae en la costa del Cáucaso (hasta 1500 mm por año), la menor, en la parte noroeste del mar (alrededor de 300 mm por año). La nubosidad para el año promedia el 60% con un máximo en invierno y un mínimo en verano.

Las aguas del Mar Negro, por regla general, no están sujetas a congelación, con la excepción de la parte costera en el norte del embalse. Las aguas costeras de estos lugares se congelan hasta por un mes o más; estuarios y ríos: hasta 2-3 meses.

La flora del mar incluye 270 especies de algas multicelulares de fondo verdes, marrones y rojas (cystoseira, phyllophora, zoster, cladophora, ulva, enteromorph, etc.). El fitoplancton del Mar Negro incluye al menos seiscientas especies. Entre ellos se encuentran los dinoflagelados: flagelados acorazados (prorocentrum micans, ceratium furca, pequeña scripsiella Scrippsiella trochoidea, etc.), dinoflagelados (dinophysis, protoperidinium, alexandrium), varias diatomeas, etc. La fauna del Mar Negro es notablemente más pobre que la del Mediterráneo. En el Mar Negro viven 2,5 mil especies de animales (de las cuales 500 especies son unicelulares, 160 especies de vertebrados (peces y mamíferos), 500 especies de crustáceos, 200 especies de moluscos, el resto son invertebrados diferentes tipos), a modo de comparación, en el Mediterráneo: alrededor de 9 mil especies. Entre las principales razones de la relativa pobreza del mundo animal del mar: una amplia gama de salinidades del agua, moderada agua fría, la presencia de sulfuro de hidrógeno a grandes profundidades.

En este sentido, el Mar Negro es adecuado para el hábitat de especies bastante sencillas, en todas las etapas de desarrollo para las cuales no se requieren grandes profundidades.

En el fondo del Mar Negro viven mejillones, ostras, pecten y el molusco depredador rapana, traído en barcos desde el Lejano Oriente. Numerosos cangrejos viven en las grietas de las rocas costeras y entre las piedras hay camarones, hay diferentes tipos medusas (cornerot y aurelia son las más comunes), anémonas de mar, esponjas.

Entre los peces que se encuentran en el Mar Negro: varios tipos de gobios (gobio-gobio, gobio-látigo, gobio-gobio redondo, gobio-martovik, gobio-rotan), anchoa de Azov, anchoa del Mar Negro (anchoa), tiburón-katran, platija glosa, cinco especies de salmonete, pescado azul, merluza (merluza), gorguera de mar, salmonete (sultanka común del Mar Negro), eglefino, caballa, jurel, arenque del Mar Negro-Azov, espadín del Mar Negro-Azov, etc. son los esturiones (beluga, esturión estrellado, esturión del Mar Negro-Azov (ruso) y esturión del Atlántico).

Entre los peces peligrosos del Mar Negro se encuentran el dragón marino (el más peligroso son las espinas venenosas de la aleta dorsal y las branquias), el Mar Negro y el llamativo pez escorpión, la mantarraya (gato marino) con púas venenosas en la cola.

De las aves, son comunes las gaviotas, petreles, patos buceadores, cormoranes y varias otras especies. Los mamíferos están representados en el Mar Negro por dos especies de delfines (el delfín común y el delfín mular), la marsopa común de Azov-Mar Negro (a menudo llamada delfín de Azov) y la foca de vientre blanco.

Algunas especies de animales que no viven en el Mar Negro a menudo llegan a él a través del Bósforo y los Dardanelos por la corriente o nadan solos.

La historia del estudio del Mar Negro se remonta a la antigüedad, junto con los viajes de los griegos, que fundaron sus asentamientos a orillas del mar. Ya en el siglo IV a. C. se compilaron periplos, antiguas direcciones de navegación del mar. En el futuro, existe información fragmentaria sobre los viajes de los comerciantes desde Novgorod y Kiev a Constantinopla.

Otro hito en el camino de la exploración del Mar Negro fue el viaje del barco "Krepost" de Azov a Constantinopla en 1696. Pedro I, equipando el barco para la navegación, dio la orden de realizar trabajos cartográficos en el camino de su movimiento. . Como resultado, se compiló un "dibujo directo del Mar Negro desde Kerch hasta Tsar Grad" y se tomaron medidas de profundidad.

Estudios más serios del Mar Negro se remontan a finales de los siglos XVIII y XIX. En particular, a principios de estos siglos, los científicos académicos rusos Peter Pallas y Middendorf estudiaron las propiedades de las aguas y la fauna del Mar Negro. En 1816 apareció una descripción de la costa del Mar Negro realizada por F. F. Bellingshausen, en 1817 se publicó el primer mapa del Mar Negro, en 1842, el primer atlas, en 1851, la navegación del Mar Negro.

Empezar sistemático investigación científica El Mar Negro fue fundado por dos acontecimientos de finales del siglo XIX: el estudio de las corrientes del Bósforo (1881-1882) y la realización de dos expediciones oceanográficas de profundidad (1890-1891).

En Sebastopol funciona una estación biológica desde 1871 (ahora Instituto de Biología mares del sur), dedicado a estudios sistemáticos del mundo vivo del Mar Negro. A finales del siglo XIX, una expedición dirigida por J. B. Spindler descubrió la saturación de las capas profundas del mar con sulfuro de hidrógeno; Posteriormente, un miembro de la expedición, el famoso químico ruso N. D. Zelinsky, dio una explicación a este fenómeno.

El estudio del Mar Negro continuó después de la Revolución de Octubre de 1917. En 1919, se organizó una estación ictiológica en Kerch (más tarde transformada en el Instituto de Pesca y Oceanografía Azov-Chernomorsk, ahora Instituto de Investigación de Pesca y Oceanografía Marina del Sur (YugNIRO)). En 1929, se abrió una estación hidrofísica marina en Crimea, en Katsiveli (ahora una sucursal del Instituto Hidrofísico Marino de Sebastopol). Academia Nacional Ciencias de Ucrania).

En Rusia, la principal organización de investigación que estudia el Mar Negro es la Sección Sur del Instituto de Oceanología de la Academia de Ciencias de Rusia (Gelendzhik, Golubaya Bukhta) y varias otras.

La importancia del transporte del Mar Negro para la economía de los estados bañados por este embalse es grande. Un volumen importante del transporte marítimo se compone de vuelos de petroleros que garantizan la exportación de petróleo y productos derivados del petróleo desde los puertos rusos (principalmente de Novorossiysk y Tuapse) y los puertos georgianos (Batumi). Sin embargo, la exportación de hidrocarburos se ve significativamente limitada por la capacidad limitada de los estrechos del Bósforo y los Dardanelos. En Ilyichevsk se creó la terminal petrolera más grande para recibir petróleo como parte del oleoducto Odessa-Brody. También existe un proyecto para la construcción del oleoducto Burgas-Alexandrupolis, que pasará por alto el estrecho del Mar Negro. Las terminales petroleras de Novorossiysk tienen capacidad para recibir superpetroleros. Además del petróleo y los productos de su procesamiento, desde los puertos rusos y ucranianos del Mar Negro se exportan metales, fertilizantes minerales, maquinaria y equipo, madera, madera aserrada, cereales, etc., materias primas, etc. , el transporte de contenedores está ampliamente desarrollado y existen grandes terminales de contenedores. El transporte se está desarrollando con la ayuda de encendedores; Están en funcionamiento los cruces ferroviarios de ferry Ilyichevsk (Ucrania) - Varna (Bulgaria) e Ilyichevsk (Ucrania) - Batumi (Georgia). El transporte marítimo de pasajeros también se desarrolla en el Mar Negro (sin embargo, después del colapso de la URSS, su volumen disminuyó significativamente). El corredor de transporte internacional TRACECA (Corredor de Transporte Europa - Cáucaso - Asia, Europa - Cáucaso - Asia) pasa por el Mar Negro. Los puertos del Mar Negro son los puntos finales de varios corredores de transporte paneuropeos. Las ciudades portuarias más grandes del Mar Negro: Novorossiysk, Sochi, Tuapse (Rusia); Burgas, Varna (Bulgaria); Batumi, Sujumi, Poti (Georgia); Constanza (Rumania); Samsun, Trabzon (Türkiye); Odessa, Ilyichevsk, Yuzhny, Kerch, Sebastopol, Yalta (Ucrania). En el río Don, que desemboca en el Mar de Azov, hay una vía fluvial que conecta el Mar Negro con el Mar Caspio (a través del Canal de Navegación Volga-Don y el Volga), con el Mar Báltico y el Mar Blanco ( a través de la vía fluvial Volga-Báltico y el canal Mar Blanco-Báltico). El río Danubio está conectado con el Mar del Norte a través de un sistema de canales. A lo largo del fondo del Mar Negro se tendió un gasoducto de aguas profundas único, "Blue Stream", que conecta Rusia y Turquía. La longitud de la parte submarina del oleoducto, que discurre entre el pueblo de Arkhipo-Osipovka en la costa del Cáucaso en el Mar Negro y la costa de Turquía, a 60 km de la ciudad de Samsun, es de 396 km. Está previsto ampliar la capacidad del gasoducto mediante la instalación de un ramal de tubería adicional.

Los siguientes tipos de pescado tienen importancia comercial en el Mar Negro: salmonete, anchoa (hamsa), caballa, jurel, lucioperca, dorada, esturión y arenque. Principales puertos pesqueros: Odessa, Kerch, Novorossiysk, etc.

En los últimos años del siglo XX y principios del XXI, la pesca ha disminuido significativamente debido a la sobrepesca y al deterioro del estado ecológico del mar. La pesca furtiva y la pesca de arrastre de fondo prohibidas también son un problema importante, especialmente para los esturiones. Así, sólo en el segundo semestre de 2005, los especialistas de la Administración Estatal de la Cuenca del Mar Negro para la Protección de los Recursos Vivos Acuáticos de Ucrania (“Chernomorrybvod”) en el territorio de Crimea descubrieron 1.909 violaciones de la legislación de protección de peces y se incautaron de 33 toneladas de pescado. capturados con artes de pesca ilegales o en lugares prohibidos.

Las condiciones climáticas favorables en la región del Mar Negro determinan su desarrollo como una importante región turística. Las zonas turísticas más grandes del Mar Negro incluyen: la costa sur de Crimea (Yalta, Alushta, Sudak, Koktebel, Feodosia) en Ucrania, la costa del Cáucaso del Mar Negro (Anapa, Gelendzhik, Sochi) en Rusia, Pitsunda, Gagra y Batumi en Georgia, Golden Sands y Sunny Beach en Bulgaria, Mamaia, Eforie en Rumania.

La costa del Cáucaso del Mar Negro es la principal región turística. Federación Rusa. En 2005 fue visitada por unos 9 millones de turistas; en 2006, según las previsiones oficiales Territorio de Krasnodar, esta región debería haber sido visitada por al menos 11-11,5 millones de turistas. En la costa rusa del Mar Negro hay más de 1.000 pensiones, sanatorios y hoteles, y su número crece constantemente. Una continuación natural de la costa rusa del Mar Negro es la costa de Abjasia, cuyos centros turísticos más importantes eran populares Gagra y Pitsunda en la época soviética. El desarrollo de la industria turística en la costa del Cáucaso en el Mar Negro se ve limitado por una temporada relativamente corta (por ejemplo, en comparación con el Mar Mediterráneo), problemas ambientales y de transporte, y en Abjasia por la incertidumbre sobre su estatus y la amenaza de un nuevo estallido de conflicto militar con Georgia.

La costa del Mar Negro y las cuencas de los ríos que desembocan en ella son zonas de alto impacto antropogénico, densamente pobladas por el hombre desde la antigüedad. El estado ecológico del Mar Negro es en general desfavorable.

Entre los principales factores que perturban el equilibrio en sistema ecológico Los mares deben distinguirse:

Fuerte contaminación de los ríos que desembocan en el mar, especialmente la escorrentía de los campos que contienen fertilizantes minerales, especialmente nitratos y fosfatos. Esto implica una nueva fertilización (eutrofización) de las aguas del mar y, como resultado, un rápido crecimiento del fitoplancton ("floración marina", el desarrollo intensivo de algas verdiazules), una disminución de la transparencia del agua y la muerte. de algas multicelulares.

Contaminación de las aguas con petróleo y productos derivados del petróleo (las zonas más contaminadas son la parte occidental del mar, que representa mayor volumen transporte de buques cisterna, así como aguas portuarias). Como resultado, esto provoca la muerte de animales marinos atrapados en mareas negras, así como la contaminación del aire debido a la evaporación del petróleo y sus productos de la superficie del agua.

Contaminación de las aguas marinas con desechos humanos: vertido de desechos no tratados o insuficientemente tratados Aguas residuales etcétera.

Pesca masiva.

Pesca de arrastre de fondo prohibida, pero ampliamente utilizada, que destruye las biocenosis de fondo.

Cambios en la composición, disminución del número de individuos y mutación del mundo acuático bajo la influencia de factores antropogénicos (incluido el reemplazo de especies autóctonas). mundo natural exótico, resultante del impacto humano). Así, por ejemplo, según los expertos de la sucursal de YugNIRO en Odessa, en solo una década (de 1976 a 1987), la población del delfín mular del Mar Negro disminuyó de 56 mil a siete mil individuos.

Según varios expertos, el estado ecológico del Mar Negro se ha deteriorado durante la última década a pesar de la disminución de la actividad económica en varios países del Mar Negro.

El presidente de la Academia de Ciencias de Crimea, Viktor Tarasenko, expresó la opinión de que el Mar Negro es el mar más sucio del mundo.

Por protección ambiente en la zona del Mar Negro en 1998 se adoptó el acuerdo ACCOBAMS (“Acuerdo sobre la conservación de los cetáceos del Mar Negro, el Mar Mediterráneo y la zona contigua del Atlántico”), donde una de las principales cuestiones es la protección de los delfines y las ballenas. El principal documento internacional que regula la protección del Mar Negro es la Convención para la protección del Mar Negro contra la contaminación, firmada por seis países del Mar Negro: Bulgaria, Georgia, Rusia, Rumania, Turquía y Ucrania en 1992 en Bucarest (Convención de Bucarest). . También en junio de 1994, representantes de Austria, Bulgaria, Croacia, República Checa, Alemania, Hungría, Moldavia, Rumanía, Eslovaquia, Eslovenia, Ucrania y la Unión Europea, se firmó en Sofía el Convenio de Cooperación para la Protección y el Desarrollo Sostenible del Danubio. Como resultado de estos acuerdos se crearon la Comisión del Mar Negro (Estambul) y la Comisión Internacional para la Protección del Río Danubio (Viena). Estos órganos cumplen la función de coordinar los programas ambientales implementados en virtud de los convenios. Cada año, el 31 de octubre, se celebra el Día Internacional del Mar Negro en todos los países de la región del Mar Negro.

¿Qué edad tiene el Mar Negro?

Durante decenas de millones de años, donde ahora se encuentran el sur de Europa y el norte de África, desde el océano Atlántico hasta el océano Pacífico, el océano Tetis se derramó sobre el planeta. Hace unos ocho millones de años, su enorme espejo comenzó a romperse, y los Balcanes y los Cárpatos, Crimea y el Cáucaso surgieron desde el fondo en forma de montañas jóvenes en crecimiento. Los científicos creen que durante el desarrollo. la corteza terrestre La cuenca hidrográfica de la que estamos hablando se fusionó dos veces con el mar Mediterráneo y tres veces con el mar Caspio. Sólo han pasado entre 6 y 7 milenios desde que el Mar Negro finalmente adquirió su aspecto moderno.

¿Cuál es la profundidad del Mar Negro?

Este es uno de los mares interiores más profundos. Contiene seis veces más agua que el Mar Caspio y dieciséis veces más que el Báltico, aunque las superficies de los tres embalses son aproximadamente las mismas. La profundidad media del Mar Negro es de 1280 m, y la mayor (observada cerca de la costa turca, en la región de Sinop) es de 2245 m. La costa más suave se encuentra en la parte norte, cerca de Odessa y el noroeste de Crimea. En las playas de Evpatoria se puede caminar por la arena y llegar a la boya. Estas bahías poco profundas parecen haber sido creadas especialmente para aquellos que recién están aprendiendo a nadar.

¿De dónde viene el peor viento?

El viento más malvado y peligroso del Mar Negro es el Novorossiysk bora. Especialmente en invierno, con heladas y hielo. Novorossiysk está cerrado desde el noreste cordillera Varada, es decir, como protegida. Esta "protección" inicialmente frena el viento del noreste, acumulando aire frío en el valle en forma de platillo. Pero poco a poco la masa de aire va invadiendo el valle y se eleva por encima de la cresta para caer con todas sus fuerzas sobre la ciudad, sobre la costa, sobre barcos y barcos en el puerto y en alta mar. La tormenta arranca los techos de las casas, arrastra por el aire tablas y tejas, vuelca carros, sacude cruelmente los barcos que no tuvieron tiempo de adentrarse en el mar ni de esconderse en un puerto seguro. ¡Cuántos de ellos se estrellaron y se hundieron allí! En Novorossiysk se producen tormentas más o menos fuertes unas diez veces al año. No hay árboles altos en las cercanías de la ciudad: el viento los arranca o los rompe de raíz. En la costa sur de Crimea se producen avances similares del viento del noreste (solo que con menos fuerza). Acumulado en las estribaciones, el aire frío vuela hacia el mar a través de los pasos, además, a través de todo a la vez, como si fluyera por gigantescas canaletas naturales. El viento rompe las nubes que cuelgan de las montañas, y nublan la bóveda del cielo, huyendo a través del mar en bandada frenética. Las montañas resistieron el asedio todo lo que pudieron, y he aquí que venció el viento. El agua está tranquila, con ligeras ondulaciones, pero ya a un kilómetro de la orilla está completamente cubierta de olas blancas, y luego ... Barcos y embarcaciones permanecen clavados en el lugar en los muelles, solo los cables de amarre se extienden hacia el horizonte. . No hace falta desatarlos, y más aún sentarse a los remos: ¡los llevarán a mar abierto! Un clima tan siniestro es más característico de nuestro invierno. Pero si esto sucede en verano, entonces, por regla general, a finales de agosto, como si estuviera trazando una línea bajo la mejor época del año: cálida, despreocupada, cariñosa.

¿Por qué las olas son más largas en las costas del Cáucaso que en Crimea o Turquía?

En la costa del Cáucaso, especialmente en Batumi, las olas llegan, dispersándose por todo el mar, desde la propia Bulgaria. A Crimea desde Turquía, este camino es casi cinco veces más corto.

¿Se producen tsunamis en el Mar Negro?

Tsunami en japonés significa "ola en el puerto". Generada por un terremoto submarino o una erupción volcánica, esta ola se precipita hacia la costa a una velocidad de 50 a 1000 km/h. En mar abierto, no suele ser peligroso, aunque crece de 1 a 5 m. Pero cerca de la costa, el pozo de agua alcanza los 10-15 (y a veces 50) metros y se derrumba, arrasando rocas, muelles, casas, árboles a su paso...

También se produjeron tsunamis en el Mar Negro, en cuyo fondo hubo y probablemente habrá epicentros de terremotos. Las ondas de choque del Mar Negro rara vez alcanzan un metro de altura y su velocidad media es de 120 a 160 km/h. ¡Pero hubo excepciones! Lo peor es en el siglo I. BC, cuando murió a causa del tsunami, la ciudad de Dioscuria, ubicada en el sitio de la moderna Sujumi, fue tragada por el mar.

¿Hay mareas en el Mar Negro?

La razón de estos fenómenos es el efecto gravitacional de la luna, que atrae un poco hacia sí misma. masa de agua, pasando sobre el océano (marea baja), y se suelta cuando se esconde detrás del horizonte (marea alta). En las costas de los océanos y mares abiertos, el nivel del agua sube y baja cada 12 horas. El Mar Negro está tierra adentro; los flujos y reflujos en él son tan pequeños que son casi imperceptibles.

¿Qué tormentas hay en el Mar Negro?

Hay mares que casi siempre están tormentosos. Estas son las aguas de los océanos entre los paralelos cuarenta y cincuenta. Los marineros dicen de esas latitudes: los cuarenta son fatales, los cincuenta rugen. Por el contrario, más cerca del ecuador, el océano está en calma la mayor parte del año. La escuadra de Magellap cruzó el Gran Océano durante 110 días y no encontró ni una sola tormenta. Por eso lo llamaron Tranquilo.

El Mar Negro en verano también suele estar tranquilo, como si estuviera creado especialmente para nadar. En septiembre empieza a preocuparse y en invierno hay tormentas que doblan postes y rompen pilares de hormigón que hay que reparar en cada temporada navideña. En mar abierto, las olas invernales alcanzan una altura de 6 a 7 m, y a veces más, ocultando embarcaciones pequeñas y medianas hasta los mástiles y luego arrojándolas hacia arriba de modo que las hélices quedan expuestas y zumban salvajemente en el aire.

En el invierno de 1969, una tormenta de nueve puntos que duró varios días azotó Yalta. Las olas rompieron el muelle y caminaron libremente por el muelle principal. Los barcos a motor estaban en stock para reparaciones: fueron arrojados al mar. Las grúas de portal cayeron, los rieles con bloques arrancados del más poderoso hidrohormigón se doblaron y enredaron como un delgado refuerzo. El farero de turno no tuvo tiempo de bajar a tierra y no fue posible sacarlo ni en barcos ni en helicóptero. Afortunadamente, el faro sobrevivió. Pero los barcos se soltaron de las anclas y de las amarras, lucharon contra el muelle y entre sí, y se ahogaron. El parapeto del terraplén se resquebrajó y ningún rompeolas ayudó. Linternas esparcidas, árboles y arbustos doblados bajo el peso del hielo salado...

Pero el tiempo pasa y todo se olvida. De nuevo la luna, el camino dorado, el apenas audible susurro de las olas a los pies del resto. El mar es hospitalario.

¿Cómo se forman las islas volcánicas de lodo?

El único volcán real en el Mar Negro entró en erupción a mediados del período Jurásico de la era Mesozoica (hace 150-160 millones de años), fue extinguido por el mar y formó la cordillera protegida Kara-Dag.

Por otro lado, los volcanes de lodo actúan cuando gases combustibles se escapan del suelo en el fondo del mar. Junto a los gases, que a veces estallan en llamas, sale agua que arrastra arcilla, piedras y arena. En el fondo crece una colina con un cráter, y si la profundidad en este lugar es poco profunda, puede elevarse sobre la superficie y formar una isla de barro. Los volcanes de lodo que se encuentran en la parte central del Mar Negro, al sur de Sebastopol, están demasiado lejos de la superficie (2000 m). Pero en aguas poco profundas, en la zona del estrecho de Kerch, en el propio estrecho y en el sur del mar de Azov, se producen periódicamente explosiones de gases y se forman islas de barro. Hasta que estas islas sean arrasadas por las tormentas, pueden interferir gravemente con la navegación.

Según la descripción de un testigo presencial, un académico, el 5 de septiembre de 1799 se produjo una terrible explosión en el mar cerca de la ciudad de Temryuk, se levantó una columna de fuego y humo negro, y luego una isla de 100 m de diámetro y 2 m. Se formó una altura que se trasladó a la costa, esta explosión y la isla recién descubierta causaron un horror místico.

D. Tarasenko "Mosaico del Mar Negro"