Как возникают черные дыры - конспект -  Астрономия, Конспект из Астрономия
filizia
filizia11 June 2013

Как возникают черные дыры - конспект - Астрономия, Конспект из Астрономия

PDF (180.4 KB)
2 страница
974количество посещений
Описание
Rybinsk State Academy of Aviational Technology. Лекции и рефераты по Астрономии. Считается, что, если масса звезды больше 2,5 , то в конце своей эволюции эта звезда превратится в черную дыру. Черной дырой называется ре...
20очки
пункты необходимо загрузить
этот документ
скачать документ

Черные дыры

Считается, что, если масса звезды больше 2,5 , то в конце своей

эволюции эта звезда превратится в черную дыру.

Черной дырой называется релятивистский объект, в котором

гравитационное поле настолько сильно, что даже свет не может покинуть эту

область. Это происходит, если размеры тела меньше его гравитационного

радиуса

, (1.7)

где G – постоянная тяготения Ньютона, с – скорость света, М – масса тела.

Гравитационный радиус Солнца – 3 км, Земли – около 9 мм. [18]

Как возникают черные дыры?

Известно, что если масса ядра звезды, претерпевшего изменение

химического состава из-за термоядерных реакций и состоящего в основном

из элементов группы железа, превышает 1,4 , но не превосходит 3 , то

М

2

2GMRg c

М М

Рис. 6. Строение простейшей незаряженной и не вращающейся черной дыры. Фотонная сфера, окружающая черную дыру — это область, в которой лучи света движутся по неустойчивым круговым орбитам. Внутри фотонной сферы — горизонт событий, т. е. поверхность, пропускающая в одну сторону в пространстве — времени, из которой ничего не может вырваться. В центре черной дыры — сингулярность — точка, где давление, плотность и кривизна пространства — времени формально бесконечны

docsity.com

происходит коллапс ядра, в результате которого звезда сбрасывает внешнюю

оболочку. Это приводит к вспышке сверхновой и образованию нейтронной

звезды. В такой звезде силам гравитации противостоит давление

вырожденного нейтронного вещества. Радиопульсары и рентгеновские

пульсары как раз и представляют собой нейтронные звезды. Первые

наблюдаются как источники периодических радиоимпульсов, что связано с

переработкой сильным магнитным полем нейтронной звезды энергии

вращения в направленное радиоизлучение.

Рентгеновские пульсары светят за счет аккреции вещества в тесных

двойных системах: магнитное поле нейтронной звезды направляет плазму на

полюса, где она сталкивается с поверхностью нейтронной звезды и

разогревает ее до температуры в десятки миллионов градусов. Это приводит

к излучению рентгеновских квантов. Поскольку горячие рентгеновские пятна

на магнитных полюсах вращающейся нейтронной звезды периодически

бывают обращены к наблюдателю, он видит строго периодические

пульсации интенсивности рентгеновского излучения [19]. Периодические

пульсации радио- или рентгеновского излучения говорят о том, что у

нейтронной звезды есть твердая поверхность, сильное магнитное поле и

быстрое вращение. У черной дыры строго периодических пульсаций

излучения ожидать не приходится, поскольку она не имеет ни твердой

поверхности, ни магнитного поля.

Звездам, массы железных ядер которых превышают 3 , ОТО предсказывает в конце эволюции неограниченное сжатие с образованием черной дыры. Это объясняется тем, что силы гравитации, стремящиеся сжать звезду, определяются плотностью энергии, а при громадных плотностях вещества, достигаемых при сжатии ядра звезды, главный вклад в плотность энергии вносит уже не энергия покоя частиц, а энергия их движения и взаимодействия. Получается, что давление вещества при очень больших плотностях как бы само становится весомым. Чем больше давление, тем больше плотность энергии и, следовательно, больше силы гравитации, стремящиеся сжать вещество. Кроме того, при сильных гравитационных полях, согласно ОТО, становятся принципиально важными эффекты искривления пространства-времени, что также способствует неограниченному сжатию вещества.

М

docsity.com

комментарии (0)
не были сделаны комментарии
Напиши ваш первый комментарий
это только предварительный показ
консультироваться и скачать документ
Docsity не оптимизирован для браузера, который вы используете. Войдите с помощью Google Chrome, Firefox, Internet Explorer 9+ или Safari! Скачать Google Chrome