/ / Gravitācijas sabrukums. neitronu zvaigznes. Melnie caurumi

Gravitācijas sabrukums. Neitrona zvaigznes. Melni caurumi

Kosmosā notiek daudz pārsteidzošu lietu.kā rezultātā parādās jaunas zvaigznes, pazūd vecās un veidojas melnie caurumi. Viena no lieliskajām un noslēpumainajām parādībām ir gravitācijas sabrukums, kas izbeidz zvaigžņu evolūciju.

Zvaigžņu evolūcija ir pārmaiņu cikls,zvaigzne ir ceļojusi savas dzīves laikā (miljoniem vai miljardiem gadu). Kad tajā esošais ūdeņradis beidzas un pārvēršas hēlijā, veidojas hēlija kodols, un pats kosmosa objekts sāk pārvērsties par sarkano milzi - vēlo spektrālo klašu zvaigzni, kurai ir augsts spožums. To masa var būt 70 reizes lielāka par Saules masu. Ļoti spilgtus supergiantus sauc par hipergiantiem. Papildus augstajam spilgtumam tie izceļas ar īsu pastāvēšanas laiku.

gravitācijas sabrukums

sabrukuma būtība

Šī parādība tiek uzskatīta par evolūcijas beigu punktuzvaigznes, kas sver vairāk nekā trīs Saules masas (Saules svars). Šo vērtību izmanto astronomijā un fizikā, lai noteiktu citu kosmosa ķermeņu svaru. Sabrukums notiek, kad gravitācijas spēki izraisa milzīgu kosmisko ķermeņu ar lielu masu ļoti ātru sabrukumu.

Ir zvaigznes, kas sver vairāk nekā trīs Saules masaspietiekami daudz materiāla ilgtermiņa kodoltermiskām reakcijām. Kad viela beidzas, arī kodoltermiskā reakcija apstājas, un zvaigznes pārstāj būt mehāniski stabilas. Tas noved pie tā, ka tie sāk sarukt virzienā uz centru virsskaņas ātrumā.

neitronu zvaigznes

Kad zvaigznes saraujas, tas izraisa iekšējā spiediena palielināšanos. Ja tā kļūst pietiekami spēcīga, lai apturētu gravitācijas kontrakciju, parādās neitronu zvaigzne.

Šādam kosmiskam ķermenim ir vienkāršastruktūra. Zvaigzne sastāv no kodola, ko klāj garoza, un tā savukārt veidojas no elektroniem un atomu kodoliem. Tā biezums ir aptuveni 1 km un ir salīdzinoši plāns, salīdzinot ar citiem kosmosā atrastiem ķermeņiem.

neitronu zvaigznes

Neitronu zvaigžņu svars ir vienāds ar Saules svaru.Atšķirība starp tiem ir tāda, ka to rādiuss ir mazs - ne vairāk kā 20 km. To iekšpusē atomu kodoli mijiedarbojas viens ar otru, tādējādi veidojot kodolmateriālu. Tas ir spiediens no tās puses, kas neļauj neitronu zvaigznei vēl vairāk sarukt. Šāda veida zvaigznēm ir ļoti liels rotācijas ātrums. Viņi spēj veikt simtiem apgriezienu vienā sekundē. Dzimšanas process sākas ar supernovas sprādzienu, kas notiek zvaigznes gravitācijas sabrukšanas laikā.

supernovas

Supernovas sprādziens ir parādībakrasas zvaigznes spilgtuma izmaiņas. Tad zvaigzne sāk lēnām un pakāpeniski izgaist. Tādējādi beidzas gravitācijas sabrukuma pēdējais posms. Visu kataklizmu pavada liela enerģijas daudzuma atbrīvošanās.

liels melnais caurums

Jāpiebilst, ka Zemes iedzīvotāji var redzētšī parādība ir tikai pēc fakta. Gaisma sasniedz mūsu planētu ilgi pēc slimības uzliesmojuma. Tas ir radījis grūtības noteikt supernovu raksturu.

Neitronu zvaigznes dzesēšana

Pēc gravitācijas kontrakcijas beigām, inkas veidoja neitronu zvaigzni, tās temperatūra ir ļoti augsta (daudz augstāka par Saules temperatūru). Zvaigzne atdziest neitrīno dzesēšanas dēļ.

Dažu minūšu laikā to temperatūra var paaugstinātiesnomest 100 reizes. Nākamo simts gadu laikā - vēl 10 reizes. Pēc zvaigznes spilgtuma samazināšanās tās atdzišanas process ievērojami palēninās.

gravitācijas kontrakcija

Openheimera-Volkova robeža

No vienas puses, šis rādītājs atspoguļomaksimālais iespējamais neitronu zvaigznes svars, pie kura gravitāciju kompensē neitronu gāze. Tas neļauj gravitācijas sabrukumam beigties ar melno caurumu. No otras puses, tā sauktā Openheimera-Volkova robeža vienlaikus ir arī melnā cauruma svara apakšējā robeža, kas izveidojās zvaigžņu evolūcijas gaitā.

Vairāku neprecizitāšu dēļ ir grūti noteikt precīzušī parametra vērtība. Tomēr tiek pieņemts, ka tas ir robežās no 2,5 līdz 3 saules masām. Šobrīd zinātnieki apgalvo, ka smagākā neitronu zvaigzne ir J0348+0432. Tās svars ir vairāk nekā divas saules masas. Vieglākā melnā cauruma svars ir 5-10 saules masas. Astrofiziķi apgalvo, ka šie dati ir eksperimentāli un attiecas tikai uz šobrīd zināmajām neitronu zvaigznēm un melnajiem caurumiem, un liek domāt, ka pastāv masīvākas zvaigznes.

Melnie caurumi

Melnais caurums ir viens no pārsteidzošākajiemparādības, kas notiek kosmosā. Tas ir laiktelpas reģions, kur gravitācijas spēks neļauj no tā izkļūt nevienam objektam. Pat ķermeņi, kas var pārvietoties ar gaismas ātrumu (ieskaitot pašus gaismas kvantus), nespēj to atstāt. Līdz 1967. gadam melnos caurumus sauca par "sasaldušām zvaigznēm", "sabrukušām zvaigznēm" un "sabrukušām zvaigznēm".

Melnajam caurumam ir pretstats. To sauc par balto caurumu. Kā zināms, no melnā cauruma nav iespējams izkļūt. Runājot par baltumiem, tajos nevar iekļūt.

zvaigznes gravitācijas sabrukums

Papildus gravitācijas sabrukumam cēlonisMelnā cauruma veidošanās var būt galaktikas centra sabrukums vai protogalaktiskā acs. Pastāv arī teorija, ka melnie caurumi parādījās Lielā sprādziena rezultātā, tāpat kā mūsu planēta. Zinātnieki tos sauc par primārajiem.

Mūsu galaktikā ir viens melnais caurums,Pēc astrofiziķu domām, tas veidojies supermasīvu objektu gravitācijas sabrukšanas dēļ. Zinātnieki saka, ka šādi caurumi veido daudzu galaktiku kodolu.

 supermasīvu objektu gravitācijas sabrukums

Amerikas Savienoto Valstu astronomiliecina, ka lielo melno caurumu lielums var būt ievērojami nepietiekami novērtēts. Viņu pieņēmumi ir balstīti uz faktu, ka, lai zvaigznes sasniegtu ātrumu, ar kādu tās pārvietojas pa M87 galaktiku, kas atrodas 50 miljonu gaismas gadu attālumā no mūsu planētas, melnā cauruma masai galaktikas M87 centrā jābūt vismaz 6,5 miljardi saules masu. Pašlaik ir vispāratzīts, ka lielākā melnā cauruma svars ir 3 miljardi saules masu, tas ir, vairāk nekā uz pusi mazāk.

Melno caurumu sintēze

Pastāv teorija, ka šie objekti var parādīties kodolreakciju rezultātā. Zinātnieki viņiem ir devuši nosaukumu kvantu melnās dāvanas. To minimālais diametrs ir 10-18 m, un mazākā masa - 10-5 gadā

gravitācijas kontrakcija

Mikroskopisko melno caurumu sintēzei bijagadā uzbūvēja Lielo hadronu paātrinātāju. Tika pieņemts, ka ar tā palīdzību būs iespējams ne tikai sintezēt melno caurumu, bet arī simulēt Lielo sprādzienu, kas ļautu atjaunot daudzu kosmosa objektu, tostarp planētas Zeme, veidošanās procesu. Tomēr eksperiments neizdevās, jo nebija pietiekami daudz enerģijas, lai izveidotu melnos caurumus.