Gravitacijski propad. Nevtronske zvezde. Črne luknje

V vesolju se dogajajo številne neverjetne stvari, zaradi česar se pojavijo nove zvezde, stare izginejo in črne luknje. Eden od čudovitih in skrivnostnih pojavov je gravitacijski propad, ki konča evolucijo zvezd.

Star evolucija je cikel sprememb, ki jih zvezda potuje med njenim obstojem (milijoni ali milijard let). Ko se vodik v njem konča in pretvori v helij, nastane helijevo jedro in sama vesoljski objekt začne postati rdeči velikan - zvezda poznih spektralnih razredov, ki ima visoko svetilnost. Njihova masa je lahko 70-kratna masa Sonca. Zelo svetle supergianti se imenujejo hipergiganti. Poleg visoke svetlosti je značilna kratka življenjska doba.

Bistvo propada

Ta pojav se šteje za končno točko evolucije zvezd, katerih teža je več kot tri solarne mase (teža Sonca). Ta vrednost se uporablja v astronomiji in fiziki, da bi določili težo drugih kozmičnih teles. Collapse se zgodi v primeru, ko gravitacijske sile povzročijo ogromna kozmična telesa z veliko maso, da se zelo hitro sklenejo.

V zvezdah z maso več kot treh solarne mase je dovolj dolgoročnih termonuklearnih reakcij. Ko se snov konča, se termonuklearna reakcija ustavi in ​​zvezde prenehajo biti mehansko stabilne. To vodi v dejstvo, da se z osrednjo hitrostjo začnejo krčiti v center.

Nevtronske zvezde

Ko so zvezde sklenjene, to povzroči notranji pritisk. Če raste z zadostno silo, da ustavi gravitacijsko krčenje, se pojavi nevtronska zvezda.

Tako kozmično telo ima preprosto strukturo. Zvezda je sestavljena iz jedra, ki ga jedro pokriva, in se nato tvori iz elektronov in atomskih jeder. Njegova debelina je približno 1 km in je relativno tanka v primerjavi z drugimi telesi, ki se pojavljajo v vesolju.

Masa nevtronskih zvezd je enaka teži Sonca. Razlika med njima je, da imajo majhen polmer - ne več kot 20 km. V njih atomsko jedro medsebojno delujejo in tako tvorijo jedrsko snov. To je pritisk na njenem delu, ki ne dovoljuje, da se nevtronska zvezda še bolj krči. Ta vrsta zvezd je zelo hitro. So sposobni narediti na stotine revolucij v eni sekundi. Postopek rojstva se začne z eksplozijo supernove, ki se pojavi med gravitacijskim kolapsom zvezde.

Supernove

Supernova izbruh je fenomen ostre spremembe svetlosti zvezde. Potem začne zvezda počasi in postopoma zbledi. Tako se konča zadnja stopnja gravitacijskega kolapsa. Celotno kataklizmo spremlja dodeljevanje velike količine energije.

Treba je opozoriti, da lahko prebivalci Zemlje vidijo ta pojav šele po dejstvu. Svetloba doseže naš planet dolgo po izbruhu. To je povzročilo nastanek zapletenosti pri določanju narave supernov.

Hlajenje nevtronske zvezde

Po koncu gravitacijske kompresije, ki je povzročila nastanek nevtronske zvezde, je njegova temperatura zelo visoka (veliko višja od temperature Sonca). Zvezda se ohladi zaradi nevtrinskega hlajenja.

V nekaj minutah se lahko temperatura spusti 100-krat. Za naslednjih sto let - še 10-krat. Po zvezdna svetilnost Postopek hlajenja se precej upočasni.

Omejitev Oppenheimer-Volkov

Po eni strani ta indikator odraža največjo možno težo nevtronske zvezde, pri kateri se gravitacija kompenzira z nevtronskim plinom. To ne dopušča, da bi se gravitacijski zlom končal s pojavom črne luknje. Po drugi strani pa je tako imenovana meja Oppenheimer-Volkova tudi spodnji prag teže črne luknje, ki je nastala med zvezdnim razvojem.

Zaradi številnih netočnosti je težko določiti točno vrednost tega parametra. Vendar pa se domneva, da je v razponu od 2,5 do 3 solarne mase. Trenutno znanstveniki pravijo, da je najtežja nevtronska zvezda J0348 + 0432. Njegova teža je več kot dve sončni masi. Teža najlažje črne luknje je 5-10 sončnih mas. Astrofiziki navajajo, da so ti podatki eksperimentalni in se nanašajo le na trenutno znane nevtronske zvezde in črne luknje ter nakazujejo možnost obstoja bolj masivnih.

Črne luknje

Črna luknja je eden najbolj neverjetnih pojavov v vesolju. To je regija vesolja-časa, kjer gravitacijska privlačnost ne dovoljuje, da bi jo predmeti pustili. Celo telesa, ki se lahko premikajo s svetlobno hitrostjo (vključno s kvantno svetlobo), ne morejo zapustiti. Do leta 1967 so bile črne luknje imenovane "zamrznjene zvezde", "kolapsi" in "zrušene zvezde".

Črna luknja ima nasprotno. Imenuje se bela luknja. Kot veste, je nemogoče priti iz črne luknje. Kar belci ne morejo prodreti.

Poleg gravitacijskega kolapsa je lahko vzrok za nastanek črne luknje kolaps v središču galaksije ali protogalaktično oko. Obstaja tudi teorija, da so se črne luknje pojavile kot posledica Big Bang, kot je naš planet. Znanstveniki jih imenujejo primarno.

V naši galaksiji je ena črna luknja, ki je po astrofiziki nastala zaradi gravitacijskega propada supermasivnih predmetov. Znanstveniki pravijo, da take luknje tvorijo jedra številnih galaksij.

Astronomi Združenih držav Amerike kažejo, da je velikost velikih črnih lukenj znatno podcenjena. Njihove domneve temeljijo na dejstvu, da bi dosegli zvezde hitrost, s katero se premikajo skozi galaksijo M87, ki se nahaja 50 milijonov svetlobnih let od našega planeta, masa črne luknje v središču galaksije M87, mora biti najmanj 6,5 milijarde sončne mase. Trenutno se šteje, da je največja črna luknja 3 milijarde sončnih mas, to je več kot polovica velikosti.

Sinteza črnih lukenj

Obstaja teorija, da se lahko ti predmeti pojavijo kot posledica jedrskih reakcij. Znanstveniki so jim dali ime kvantnih črnih daril. Najmanjši premer je 10^-18 m in najmanjša masa - 10^-5 v

Za sintetiziranje mikroskopskih črnih lukenj je bil zgrajen Large Hadron Collider. Predvidevali smo, da bo s to mogoče, ne samo za sintezo črno luknjo, ampak tudi, da simulira Veliki pok, ki bi poustvariti proces oblikovanja množico vesoljskih objektov, vključno z Zemljo. Vendar poskus ni uspel, saj ni bilo dovolj energije za ustvarjanje črnih lukenj.