تحدث العديد من الأشياء الرائعة في الفضاء ،ونتيجة لذلك تظهر نجوم جديدة ، تختفي القديمة وتتشكل ثقوب سوداء. من الظواهر الرائعة والغامضة انهيار الجاذبية الذي ينهي تطور النجوم.
التطور النجمي هو دورة من التغييراجتازه نجم خلال وجوده (ملايين أو بلايين السنين). عندما ينتهي الهيدروجين الموجود فيه ويتحول إلى هيليوم ، يتشكل قلب الهيليوم ، ويبدأ الجسم الفضائي نفسه في التحول إلى عملاق أحمر - نجم من الطبقات الطيفية المتأخرة ، وله لمعان عالي. يمكن أن تكون كتلتها 70 ضعف كتلة الشمس. العمالقة الساطعة جدا تسمى hypergiants. بالإضافة إلى السطوع العالي ، فهي تتميز بفترة قصيرة من الوجود.
جوهر الانهيار
تعتبر هذه الظاهرة نقطة النهاية للتطور.نجوم تزن أكثر من ثلاث كتل شمسية (وزن الشمس). تُستخدم هذه القيمة في علم الفلك والفيزياء لتحديد وزن الأجسام الكونية الأخرى. يحدث الانهيار عندما تتسبب قوى الجاذبية في انهيار أجسام كونية ضخمة ذات كتلة كبيرة بسرعة كبيرة.
النجوم التي تزن أكثر من ثلاث كتل شمسية لهامادة كافية للتفاعلات النووية الحرارية المطولة. عندما تنتهي المادة ، يتوقف التفاعل النووي الحراري ، وتتوقف النجوم عن الاستقرار ميكانيكيًا. هذا يؤدي إلى حقيقة أنها تبدأ في الضغط باتجاه المركز بسرعة تفوق سرعة الصوت.
النجوم النيوترونية
عندما تنهار النجوم ، فإنها تخلق ضغطًا داخليًا. إذا نما بقوة كافية لإيقاف تقلص الجاذبية ، يظهر نجم نيوتروني.
مثل هذا الجسم الكوني لديه بسيطبناء. يتكون النجم من نواة تغطيها القشرة ، والتي بدورها تتكون من الإلكترونات ونواة الذرات. يبلغ سمكها حوالي كيلومتر واحد وهي رقيقة نسبيًا عند مقارنتها بالأجسام الأخرى الموجودة في الفضاء.
وزن النجوم النيوترونية يساوي وزن الشمس. الفرق بينهما هو أن نصف قطرها صغير - لا يزيد عن 20 كم. داخلها ، تتفاعل النوى الذرية مع بعضها البعض ، وبالتالي تشكل مادة نووية. إنه الضغط من جانبه الذي يمنع النجم النيوتروني من الانكماش أكثر. هذا النوع من النجوم له سرعة دوران عالية جدًا. إنهم قادرون على صنع مئات الثورات في ثانية واحدة. تبدأ عملية الولادة من انفجار مستعر أعظم يحدث أثناء انهيار جاذبية النجم.
المستعرات الأعظمية
المستعر الأعظم هو ظاهرةتغيير حاد في سطوع النجم. علاوة على ذلك ، يبدأ النجم في التلاشي ببطء وتدريجيًا. هكذا تنتهي المرحلة الأخيرة من انهيار الجاذبية. تصاحب الكارثة بأكملها إطلاق كمية كبيرة من الطاقة.
وتجدر الإشارة إلى أن سكان الأرض يمكنهم الرؤيةهذه الظاهرة هي فقط بعد الواقع. يصل الضوء إلى كوكبنا بعد فترة طويلة من تفشي المرض. وقد أدى ذلك إلى صعوبات في تحديد طبيعة المستعرات الأعظمية.
تبريد نجم نيوتروني
بعد نهاية ضغط الجاذبية ، فينتيجة لتكوين نجم نيوتروني ، تكون درجة حرارته عالية جدًا (أعلى بكثير من درجة حرارة الشمس). يبرد النجم بسبب تبريد النيوترينو.
في غضون دقيقتين ، يمكن أن تكون درجة حرارتهمينزل 100 مرة. على مدى المائة عام القادمة - 10 مرات أكثر. بعد انخفاض لمعان النجم ، تتباطأ عملية تبريده بشكل ملحوظ.
حد أوبنهايمر فولكوف
من ناحية ، يظهر هذا المؤشرأقصى وزن ممكن لنجم نيوتروني يتم عنده تعويض الجاذبية بغاز النيوترون. هذا يمنع انهيار الجاذبية من النهاية مع ثقب أسود. من ناحية أخرى ، فإن ما يسمى بحد أوبنهايمر-فولكوف هو في نفس الوقت عتبة أقل لوزن الثقب الأسود الذي تشكل أثناء التطور النجمي.
بسبب عدد من عدم الدقة ، من الصعب تحديد الدقةقيمة هذه المعلمة. ومع ذلك ، فمن المفترض أن تكون في حدود 2.5 إلى 3 كتل شمسية. في الوقت الحالي ، يدعي العلماء أن أثقل نجم نيوتروني هو J0348 + 0432. وزنه أكثر من كتلتين شمسيتين. أخف ثقب أسود يزن 5-10 كتلة شمسية. يدعي علماء الفيزياء الفلكية أن هذه البيانات تجريبية ولا تتعلق إلا بالنجوم النيوترونية والثقوب السوداء المعروفة حاليًا وتشير إلى إمكانية وجود المزيد من الأجسام الضخمة.
الثقوب السوداء
الثقب الأسود هو أحد أروع الثقبالظواهر التي تحدث في الفضاء. إنه يمثل منطقة من الزمكان حيث لا تسمح الجاذبية لأي كائنات بالهروب منها. حتى الأجسام التي يمكنها التحرك بسرعة الضوء (بما في ذلك كمية الضوء نفسها) غير قادرة على تركها. حتى عام 1967 ، كانت تسمى الثقوب السوداء "النجوم المجمدة" و "الانهيارات" و "النجوم المنهارة".
الثقب الأسود له نقيض. إنه يسمى ثقب أبيض. كما تعلم ، من المستحيل الخروج من الثقب الأسود. أما البيض فلا يمكن اختراقهم.
إلى جانب انهيار الجاذبية ، السببيمكن أن يكون تشكيل الثقب الأسود انهيارًا في مركز مجرة أو عين مجرية. هناك أيضًا نظرية مفادها أن الثقوب السوداء ظهرت نتيجة الانفجار العظيم ، مثل كوكبنا. العلماء يسمونها الأولية.
يوجد ثقب أسود واحد في مجرتنا ،وفقًا لعلماء الفيزياء الفلكية ، تم تشكيله بسبب انهيار الجاذبية للأجسام الفائقة الكتلة. يدعي العلماء أن مثل هذه الثقوب تشكل نوى العديد من المجرات.
علماء الفلك في الولايات المتحدة الأمريكيةتشير إلى أنه يمكن التقليل من حجم الثقوب السوداء الكبيرة. تستند افتراضاتهم إلى حقيقة أنه لكي تصل النجوم إلى السرعة التي تتحرك بها عبر المجرة M87 ، التي تقع على بعد 50 مليون سنة ضوئية من كوكبنا ، يجب أن تكون كتلة الثقب الأسود في مركز المجرة M87 على الأقل 6.5 مليار كتلة شمسية. في الوقت الحالي ، من المقبول عمومًا أن وزن أكبر ثقب أسود يبلغ 3 مليارات كتلة شمسية ، أي أكثر من نصف الوزن.
توليف الثقوب السوداء
هناك نظرية مفادها أن هذه الأشياء يمكن أن تظهر نتيجة التفاعلات النووية. أطلق عليها العلماء اسم الهدايا الكمومية السوداء. قطرها الأدنى هو 10-18 م ، وأصغر كتلة هي 10-5 مدينة
لتركيب الثقوب السوداء المجهرية كانتم بناء مصادم هادرون الكبير. كان من المفترض أنه بمساعدتها سيكون من الممكن ليس فقط تكوين ثقب أسود ، ولكن أيضًا لمحاكاة الانفجار العظيم ، مما يجعل من الممكن إعادة تكوين عملية تكوين العديد من الأجسام الفضائية ، بما في ذلك كوكب الأرض. ومع ذلك ، فشلت التجربة لأنه لم يكن هناك ما يكفي من الطاقة لخلق الثقوب السوداء.
