Gravitacijski kolaps. Neutralne zvijezde. Crne rupe

U prostoru se dogode mnoge nevjerojatne stvari, zbog čega se pojavljuju nove zvijezde, stare nestaju i oblikuju crne rupe. Jedan od veličanstvenih i tajanstvenih fenomena je gravitacijski propast, koji završava evoluciju zvijezda.

Evolucija zvijezda je ciklus promjena koje zvijezda putuje tijekom svog postojanja (milijuni ili milijarde godina). Kada vodik u njemu završi i pretvori se u helij, formira se jezgra helija i sama prostorni objekt počinje se pretvoriti u crveni div - zvijezda kasnih spektralnih klasa, koja ima veliku svjetlost. Njihova masa može biti 70 puta veća od Sunca. Vrlo svijetle supergiante zovu se hipergiganti. Uz visoku svjetlinu, karakterizira kratko razdoblje postojanja.

Bit kolapsa

Taj se fenomen smatra konačnom točkom evolucije zvijezda čija je težina više od triju solarnih masa (težina Sunca). Ova se vrijednost koristi u astronomiji i fizici kako bi se utvrdila težina drugih kozmičkih tijela. Smanjenje se događa u slučaju kada gravitacijske sile uzrokuju ogromna kozmička tijela s velikom masom da se vrlo brzo ugovorite.

U zvijezdama s masom većim od tri solarne mase, postoji dovoljan materijal za dugoročne termonuklearne reakcije. Kad tvar završi, termonuklearna reakcija prestaje, a zvijezde prestanu biti mehanički stabilne. To dovodi do činjenice da se oni počinju smanjivati ​​u središte nadzvučnom brzinom.

Neutralne zvijezde

Kada se zvijezde ugovore, to rezultira unutarnjim pritiskom. Ako raste s dovoljnom snagom da zaustavi gravitacijsku kontrakciju, pojavljuje se neutronska zvijezda.

Takvo kozmičko tijelo ima jednostavnu strukturu. Zvijezda se sastoji od jezgre koja jezgra pokriva, a ona, pak, formirana je od elektrona i atomske jezgre. Njegova debljina je oko 1 km i relativno je tanka u usporedbi s drugim tijelima koja se pojavljuju u prostoru.

Težina neutronskih zvijezda jednaka je težini Sunca. Razlika između njih je da oni imaju mali radijus - ne više od 20 km. Unutar njih, atomske jezgre međusobno djeluju, stvarajući tako nuklearnu tvar. To je pritisak na njenom dijelu koji ne dopušta da se neutronska zvijezda dalje smanjuje. Ova vrsta zvijezda je vrlo brzo. Oni su sposobni izraditi stotine revolucija u jednoj sekundi. Proces rođenja započinje eksplozijom supernove koja se javlja tijekom gravitacijskog kolapsa zvijezde.

supernova

Izlazak supernove je fenomen oštre promjene u svjetlini zvijezde. Tada zvijezda počinje polako i postupno izblijedjeti. Tako završava posljednja faza gravitacijskog kolapsa. Cijela kataklizma prati raspodjela velike količine energije.

Treba napomenuti da stanovnici Zemlje mogu vidjeti taj fenomen tek nakon činjenice. Svjetlost doseže naš planet dugo nakon izbijanja. To je uzrokovalo pojavu složenosti pri određivanju prirode supernove.

Hlađenje neutronske zvijezde

Nakon završetka gravitacijske kompresije, što je rezultiralo formiranjem neutronske zvijezde, njegova temperatura je vrlo visoka (mnogo veća od temperature Sunca). Zvijezda se hladi zbog hladenja neutrina.

U roku od nekoliko minuta njihova temperatura može pasti 100 puta. Sljedećih stotinu godina - još 10 puta. nakon zvijezda svjetlosti Proces hlađenja usporava znatno.

Oppenheimer-Volkov granica

S jedne strane, taj pokazatelj odražava maksimalnu moguću masu neutronske zvijezde, pri čemu se gravitacija kompenzira neutronskim plinom. To ne dopušta gravitacijskom kolapsu da završi pojavom crne rupe. S druge strane, tzv. Oppenheimer-Volkov granica je također niži prag težine crne rupe nastale tijekom zvjezdane evolucije.

Zbog brojnih netočnosti teško je utvrditi točnu vrijednost ovog parametra. Međutim, pretpostavlja se da je u rasponu od 2,5 do 3 solarne mase. Trenutno znanstvenici kažu da je najteža neutronna zvijezda J0348 + 0432. Njegova težina je više od dvije solarne mase. Težina najlakše crne rupe je 5-10 solarnih masa. Astrofizičari tvrde da su ti podaci eksperimentalni i odnose se samo na trenutačno poznate neutronske zvijezde i crne rupe te predlažu mogućnost postojanja većih masivnih.

Crne rupe

Crna rupa je jedan od najvažnijih fenomena koji se pojavljuju u prostoru. To je područje prostorno-vremenskog razdoblja, gdje gravitacijska atrakcija ne dopušta da ga neki predmeti ostavljaju. Čak i tijela koja se mogu kretati brzinom svjetlosti (uključujući i kvantiju svjetlosti) ne mogu ga ostaviti. Do 1967. crne rupe nazivaju se "zaleđenim zvijezdama", "kolapsima" i "srušenim zvijezdama".

Crna rupa ima suprotno. Zove se bijela rupa. Kao što znate, nemoguće je izaći iz crne rupe. Što se tiče bijelaca, ne mogu prodrijeti.

Osim gravitacijskog kolapsa, uzrok stvaranja crne rupe može biti kolaps u središtu galaksije ili protogalasktičkog oka. Tu je i teorija da su crne rupe nastale kao posljedica velikog praska, poput našeg planeta. Znanstvenici ih nazivaju primarnim.

U našoj galaksiji postoji jedna crna rupa koja je prema astrofizicima nastala zbog gravitacijskog kolapsa supermasivnih predmeta. Znanstvenici kažu da takve rupe čine jezgre mnogih galaksija.

Astronomi Sjedinjenih Američkih Država upućuju na to da veličina velikih crnih rupa može biti značajno podcijenjena. Njihove pretpostavke se temelje na činjenici da bi došli do zvijezde brzini kojom se kreću kroz galaksiju M87 se nalazi na 50 milijuna svjetlosnih godina od našeg planeta, masa crne rupe u središtu galaksije M87 mora biti najmanje 6,5 milijardi solarnih masa. Trenutno se smatra da je težina najveće crne rupe 3 milijarde sunčanih masa, tj. Više od polovice veličine.

Sinteza crnih rupa

Postoji teorija da se ti objekti mogu pojaviti kao rezultat nuklearnih reakcija. Znanstvenici su im dali ime kvantnih crnih darova. Njihov minimalni promjer je 10^-18 m, a najmanja masa - 10^-5 grad

Za sintezu mikroskopskih crnih rupa, izgrađen je Large Hadron Collider. Pretpostavljalo se da s njom neće biti moguće ne samo sintetizirati crnu rupu, ali i simulirati Veliki prasak, koji će stvoriti proces formiranja više prostora objekata, uključujući i planetu Zemlji. Međutim, eksperiment nije uspio, jer nije bilo dovoljno energije za stvaranje crnih rupa.