Приветствую Вас Гость | RSS

Астролябия

Каталог статей

Главная » Статьи » Энциклопедия астрономии » Ч - Я

Чёрная дыра
      Чёрная дыра — область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света.
      Граница этой области называется горизонтом событий, а её Радиус Шварцшильдарадиус (если она сферически симметрична) — гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически-симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда.
      Существование чёрных дыр следует из точных решений уравнений Эйнштейна, первое из которых было получено Карлом Шварцшильдом в 1916 году. Сам термин был придуман Джоном Арчибальдом Уилером в конце 1967 года и впервые употреблён в работе. Ранее подобные астрофизические объекты называли в англоязычной научной литературе «сколлапсировавшие звёзды», а в русскоязычной — «застывшие звёзды» или «коллапсары».
      Пространство-время вокруг чёрной дыры можно рассматривать как непрерывно соскальзывающее внутрь создаваемой телом потенциальной ямы. Скорость этого соскальзывания тем больше, чем ближе мы подходим к чёрной дыре, что объясняет эффект гравитационного замедления времени. Если допустить, что чёрная дыра является точкой (т. е. если нам не мешает поверхность), то рано или поздно наступает момент, когда скорость соскальзывания подходит к скорости света. Поверхность, на которой это происходит, и будет горизонтом событий.
      После полного выгорания термоядерного топлива и прекращения реакции звезда теоретически должна начать остывать, что приведёт к уменьшению внутреннего давления и сжатию звезды под действием гравитации. Сжатие может остановиться на определённом этапе, а может перейти в стремительный гравитационный коллапс. В зависимости от массы звезды и вращательного момента возможны следующие конечные состояния:
- Погасшая очень плотная звезда, состоящая в основном, в зависимости от массы, из гелия, углерода, кислорода, неона, магния, кремния или железа (основные элементы перечислены в порядке возрастания массы остатка звезды).
- Белый карлик, масса которого ограничивается сверху пределом Чандрасекара.
- Нейтронная звезда, масса которой ограничена пределом Оппенгеймера — Волкова.
- Чёрная дыра.
      По мере увеличения массы остатка звезды происходит движение равновесной конфигурации вниз по изложеннной последовательности. Вращательный момент увеличивает предельные массы на каждой ступени, но не качественно, а количественно (максимум в 2—3 раза).
      Условия (главным образом, масса), при которых конечным состоянием эволюции звезды является чёрная дыра, изучены недостаточно хорошо, так как для этого необходимо знать поведение и состояния вещества при чрезвычайно высоких плотностях, недоступных экспериментальному изучению. Дополнительные сложности представляет моделирование звёзд на поздних этапах их эволюции из-за сложности возникающего химического состава и резкого уменьшения характерного времени протекания процессов. Различные модели дают нижнюю оценку массы чёрной дыры, получающейся в результате гравитационного коллапса, от 2,5 до 5,6 масс Солнца. Радиус чёрной дыры при этом очень мал — от 10 км.
      Впоследствии чёрная дыра может разрастись за счёт поглощения вещества — как правило, это газ соседней звезды в двойных звёздных системах (столкновение чёрной дыры с любым другим астрономическим объектом очень маловероятно из-за её малого диаметра). Процесс падения газа на любой компактный астрофизический объект, в том числе и на чёрную дыру, называется аккрецией. При этом из-за вращения газа формируется аккреционный диск, в котором вещество разгоняется до релятивистских скоростей, нагревается и в результате сильно излучает, в том числе и в рентгеновском диапазоне, что даёт принципиальную возможность обнаруживать такие аккреционные диски (и, следовательно, чёрные дыры) при помощи рентгеновских телескопов. Основной проблемой является малая величина и трудность регистрации отличий аккреционных дисков нейтронных звёзд и чёрных дыр, что приводит к неуверенности в идентификации астрономических объектов с чёрными дырами.
      Столкновение чёрных дыр с другими звёздами, а также столкновение нейтронных звёзд, вызывающее образование чёрной дыры, приводит к мощнейшему гравитационному излучению, которое, как ожидается, можно будет обнаруживать в ближайшие годы при помощи гравитационных телескопов.

Окружность вокруг предполагаемой чёрной дыры

      Разросшиеся очень массивные чёрные дыры, по современным представлениям, образуют ядра большинства галактик. В их число входит и массивная чёрная дыра в ядре нашей Галактики.
      В настоящее время существование чёрных дыр звёздных и галактических масштабов считается большинством учёных надёжно доказанным астрономическими наблюдениями.


Читайте также:
Категория: Ч - Я | Добавил: astrolabia (28.12.2008)
Просмотров: 3274 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar
Звёздная карта
Рубрики
А - Ж [33]
З - П [51]
Р - Ц [35]
Ч - Я [9]
Вход на сайт
Поиск
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0