Ключ к Непознанному - Key to UFO

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Ключ к Непознанному - Key to UFO » Космос » Всё о Черных Дырах во вселенной.


Всё о Черных Дырах во вселенной.

Сообщений 1 страница 3 из 3

1

Черные дыры по праву считаются самыми экстремальными объектами из всех существующих космических тел во Вселенной. Их гравитация настолько сильна, что ничто не может преодолеть ее, попав в зону ее действия. Гравитация черных дыр настолько велика, что даже фотоны светового излучения не могут вырваться из нее, а вокруг черных дыр на многие миллионы километров простираются вращающиеся горячие облака раскаленного газа, скорость вращения которого близка к скорости света.

Однако и среди таких удивительных объектов есть свои гиганты и карлики. Если сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центрах галактик в сотни триллионов раз тяжелее нашего Солнца, то “малыши” - всего в несколько раз.

Одного из таких “малышей” и обнаружили Лев Титарчук и Николай Шапошников, работающие в лаборатории НАСА в Гринбельте (шт Мериленд). В процессе более подробного исследования выяснилось, что Титарчук и Шапошников обнаружили самую маленькую из известных черных дыр. Их находка всего в 3,8 раз тяжелее Солнца, диаметр дыры составляет 24 км.

По сравнению с нашей планетой, и Солнце и обнаруженная черная дыра - очень тяжелые объекты, так как само Солнце в миллионы раз тяжелее Земли. Однако для черных дыр такая масса - сущий пустяк. Предыдущий рекорд принадлежал черной дыре, которая была в 6,3 раза массивнее Солнца.

Обнаруженная черная дыра получила классификационный номер XTE J1650 и, по данным ученых, она сформировалась в центре умирающей звезды, которая уже выработала свой запас водорода и гелия, оставшись только с тяжелыми элементами, синтезированными в процессе ядерных реакций. Именно в таком “ядерном реакторе” и появилась крошечная черная дыра.

Николай Шапошников отметил, что найденная черная дыра является одновременно и самым маленьким объектом, обнаруженным за пределами Солнечной системы. До сих пор специалисты находили лишь крупные черные дыры, галактики, звезды и “горячие Юпитеры” (огромные планеты, находящиеся вблизи звезд).

Астрономы также определили, что новая черная дыра очень близка по своим габаритам к теоретическому пределу массы и диаметра, которым должен обладать объект, чтобы при сжатии превратиться в черную дыру. Принимая во внимание диаметр и массу дыры можно говорить о том, что если бы вес объекта был бы на 0,8 солнечных масс меньше, то фактически он не стал бы черной дырой, а остался в ранге нейтронной звезды.

http://ipicture.ru/uploads/080402/BESYGg4yfM.jpg

+1

2

Вот более подробно:

У людей же сложилось представление, что черная дыра – это своего рода бездонный колодец, где гипотетический космический корабль, выполнявший исследовательскую миссию, может быть поглощен навсегда. Эта чудовищная точка зрения вскоре смягчилась представлением о черной дыре как о некой двери, открывающей возможность входа в другие миры, как о неком мостике, позволяющем перемещение во времени – настоящая находка для научной фантастики!
Но что же все-таки такое черная дыра с научной точки зрения? Что же понимается под этим названием?
Мы увидим, что, несмотря на существование единого представления о черных дырах, имеется огромное количество их разновидностей: большие, средние, маленькие и даже микроскопические; некоторые из них черные, другие не совсем черные, а есть даже и такие, которые излучают свет. Некоторые черные дыры, некогда появившись, начинают неограниченно расти, другие, как уже сказано выше, излучают радиацию и могут взрываться, а микроскопические дыры существовали всегда и являются некой составной частью вселенной, в которой мы живем.


Что же такое черная дыра?
Черные дыры представляют собой участки пространства, в которых гравитационная сила притяжения настолько велика, что каждая вещь, приближаясь к ним, притягивается и остаётсянавсегда, и ничто не можетбольше удалить ее оттуда. Таким образом, то, что попадает в определенную область вокруг черной дыры, не может избежать притяжения к ней, и никакой сигнал не может дойти до этих предметов: черная дыра по своей природе невидима. Редко научный термин может достаточно ясно отразить феномен, который он описывает, как в этом случае: черная дыра это просто черная дыра.

Возможно грандиозный успех термина «черная дыра» необходимо искать собственно в его нестандартности. В физике это словосочетание появилось благодаря известному физику ХХ века американцуДжону А. Вилеру  (термин «black hole»использовался в Англии до конца XIX века и обозначал в английской армии одиночные камеры, карцеры)

Как образуется черная дыра?
Смотря на восходящее из-за горизонта солнце, мы никогда не задумываемся над моментом, когда исчерпается его энергия, и оно постепенно начнет затухать. Но это и есть судьба всех звезд.

В звездахатомная энергия поддерживает их горение, и в то же время противостоит силе притяжения, которая стремится сконцентрировать всю материю звезды в маленьком объеме. Когда звезда «умирает», не существует ничего способного противостоять гравитационной силе. И, постепенно уплотняясь, звезда стягивается к своему собственному центру.
В зависимости от начальноймассы звезды выделяют различные конечные состояния ее развития. Например, если звезда по размерам аналогичная Солнцу обладает в три раза большей массой, гравитационная сила неограниченно нарастает, и звезда уменьшается в объеме, концентрация же вещества в центре растет колоссально. Плотность, которая там достигается, невероятна для человека: например, ложка из материала такой плотности весит более 10 миллиардов тонн. Таким образом, попав в определенные границы вокруг звезды, любая материя, включая свет, притягивается и«проглатывается». Вот так и образуются черные дыры!

Кто же изобрел черные дыры?
В 1796 году французский астроном Пьер Симон Лаплас  предположил, что в природе могли бы существовать «темные тела», огромная гравитационная сила которых не давала выходить их собственному свету наружу. Также английский ученый Джон Миктелл несколькими  годами ранее в 1793 высказал предположение о существовании этого феномена. Но на тот момент все эти догадки считались какими-то фантастическими гипотезами.

Пьер Симон Лаплас (1749-1827), автор Трактата небесной механики и уравнения Лапласа
Альберт Энштейн  признал существование черных дыр, что отразилось в его общей тории относительности, где говорится, что действительно вокруг каждого предмета пространство изгибается. Рассмотрим ситуацию на примере двумерного пространства:quello di un telo elastico teso ai suoi estremi. В отсутствии предметов на его поверхности полотно абсолютно плоское, намеченные линии прямые и образуют друг с другом углы в 90 градусов.

Представим себе, что тело, прогибающее полотно, сжалось, при этом масса тела не изменилась. В результате,лист будет изогнут в более узкой области, а глубина деформации возрастет
На достаточном удалении линии нам снова будут казаться прямыми, а полотно на таком расстоянии от шара кажется плоским. Этот пример с двумерным пространством дает возможность представить, как же гравитационная сила действует в трехмерном пространстве  . Изгиб пространства определяет движение планет вокруг Солнца. Пример воздействия массы (Солнце) на орбиту планеты (Меркурий) можно увидеть, нажав . Попробуем сжать тело, создающее прогиб листка, сохраняя его массу неизменной: лист изогнется в более узкую зону, но глубина деформации возрастет.

Наличие концентрированной массы повлияет в меньшей степени на более отдаленные объекты, так как луч преломляется, а каждый объект, находящийся в непосредственности близости, в любом случае будет «захвачен». Если в какой-нибудь маленькой области в пространстве концентрация массы быстро увеличивается, то само пространство прогибается внутрь себя, чтоб изолировать данную зону от сплошных зон

Это происходит, когда звезда относительно большая по своей массе (звезды, масса которых в три раза меньше массы солнца, не становятся черными дырами) исчерпывает свой запас ядерной энергии. Вся масса звезды сжимается на протяжении всей длины луча, называемого критическим (переломным). Внутри же самого критического (переломного) луча гравитационное поле усиливается настолько, что испускаемый луч сгибается внутрь и больше не может уйти.
Вокруг места, когда-то занимаемого звездой, образуется зона «невозвращения», называемая горизонтом событий, откуда никто не возвращается.
Каждая материальная частица, каждая форма энергии (вспомним знаменитую формулу E=mc2 - энергия и материя эквивалентны), которые проникают в зону, обособленную от горизонта событий, захватываются этими «проголодавшимися» предметами. Если бы планета с массой примерной равной массе Солнца, находилась бы рядом с черной дырой, но на «безопасном» от нее расстоянии, то звезда и черная дыра могли бы вращаться на орбитах вокруг их центра масс, как Земля вращается вместе с Солнцем. Если же это расстояние уменьшится до горизонта событий, то черная дыра засосет планету, и мы никогда не узнаем, что с ней случилось, поскольку никогда уже не увидим эту планету .

Человек, который видит черные дыры.
Никакой сигнал не может пройти через черные дыры. Неспособные вести сообщение с внешним миром, они кажутся нам обреченными остаться навсегда только в теории и в неизвестности, недоступными для экспериментального обнаружения. Однако это не так. Черные дыры являются тем случаем, когда детальное развитие теории произошло намного раньше, нежели наблюдения подтверждающие правильностьэтой теории.
Но как же было возможно экспериментально наблюдать за черными дырами,если эти объекты не испускают никаког освета или какого бы то ни было излучения.

Есть же все-таки один способ. Когда черная дыра вращается вокруг какой-либо видимой звезды, то орбита этой звезды ощущает присутствие «темного соседа» (уже Лаплас догадывался об этом, говоря о «темных телах»). Астрономы и астрофизики в последние десятилетия нашли достаточно много двойных систем, в которых один из компонент невидим. Этого, конечно, недостаточно для утверждения, что это настоящие черные дыры. В случае черной дыры теория утверждает, что газовая материя видимых звезд засасывается синим видимым телом.
Этот ускоряющийся газ образует большую спираль, которая кончается в черной дыре, как вода, вращаясь, утекает в сток раковины. В этом процессе газнагревается до тысячи градусов и перед тем, как исчезнуть за линией горизонта, выделяет х-лучи.
В этом процессе газнагревается до тысячи градусов и перед тем, как исчезнуть за линией горизонта, выделяет рентгеновские лучи.
Канадский астроном С.Т. Болт из университета в Торонто, изучавший «невидимого соседа» звезды HDE226868 в созвездии Лебедя , первым открыл рентгеновские лучи с характеристиками, которые уже упоминались в теории черных дырах.Если предположить, что это черная дыра, то диаметр ее горизонта событийпримерно равен 30 километрам, что соответствует массе черной дыры примерно в 5 раз больше массы Солнца. Некоторые теоретики предполагают, что и другие не столь «драматичное» объяснения (нейтронные звезды, квазары) наблюдаемого излучения, могут быть предложены. Наблюдения продолжаются, и данные накапливаются. В 1988 году известный астрофизик Хoукинг  писал: «…в 1975 году мы были уверены на 80%, что источником рентгеновских лучей созвездия Лебедь была черная дыра. Сейчас в 1988 году я сказал бы, что мы уверены на 95%».
Сейчас в 2003 году предположение о существовании черных дыр подтверждается многими фактами. Новые анализы подтвердили, что сделанные наблюдения не расходятся с теоретическими предсказаниями. В результате наблюдений, которые стали возможными благодаря космическому (пространственному) телескопу Хабл ,в перечень черных дыр были добавлены многие небесные тела. Вопрос, который теперь стоит перед учеными, заключается не в том, существуют ли черные дыры или нет, а в том сколько черных дыр существует во вселенной. Астрофизики не исключают и того, что их число может быть больше числа видимых звезд.
Но на этом история еще не заканчивается….

Черные дыры… не такие уж они и черные.
В 1975 году Стефан Хоукинг задавался вопросом о том, может ли существовать черная дыра очень малой массы, настолько малой, что могла бы содержаться в субъядерных объемах. Что же случится, если черная дыра будет размером с протон или нейтрон? В этом случае помимо законов гравитации вступают в силу также законы квантовой механики, порождая, как мы увидим, поразительные эффекты. Диаметр горизонта событий черной дыры пропорционален ее массе. Черная дыра массой в 5 раз больше массы Солнца имеет диаметр, равный 30 километрам; черная дыра массой равной в 10 раз больше массы Солнца имеет диаметр в 60 километров; если же в 100 раз больше, то соответственно диаметр будет равен 600 километрам. Таким образом, не существует предела протяженности черной дыры. Звезды массой в 100 миллионов большей массы Солнца могут дать начало черным дырам с горизонтом событий, равным размеру нашей солнечной системы, то есть равным примерно миллиарду километров. Однако существует еще внутренний порог массы звезды, который определяет невозможность иметь массу меньше трех масс Солнца. Таким образом, черной дыре размером с протон (10-15метров ) соответствует очень «маленькая» масса: примерно миллиард тонн, то есть масса горы на земле или маленького астероида. Этот тип черных дыр не может быть образован коллапсом звезды. Хоукинг же продемонстрировал, что черные дырынастолько малых масс и размеров могли бы появится при особых условиях начальной стадии развития вселенной. Если же они действительно существуют, то возможно ли будет найти эти первичные черные дыры? В отличие от черных дыр, появившихся из затухающих звезд, эти черные дыры, развивавшиеся в начале формирования вселенной, испускают свет. Как же это возможно, если мы знаем, что ничего не может выйти из горизонта событий? Ответ можно получить в квантовой механике: испускаемые частицы появляются не изнутри черных дыр, а из квантовой пустоты.
Мы уже встречали понятие квантовой пустоты в описании эффекта Казимира, которому «Наука для всех» скоро уделит особое внимание. На данный момент нам достаточно знать того, что квантовая пустота может быть представлена как море, состоящее из всех простейших частиц и их античастиц. Возможные пары частица-античастица (электрон-позитрон, кварк-антикварк, пары фотонов или гравитонов-фотонов, гравитоны являются античастицами себе самим) материализуются из квантовой пустоты и тут же уничтожают друг друга. Представим, что может произойти на поверхности горизонта одной из этих черных дыр. Может получиться так, что среди многочисленных пар, созданных и сразу же поглощенных квантовой пустотой, одна из двух частиц, перед тем как исчезнуть со своей половиной, притягивается благодаря гравитационной силе в черную дыру, в то время как другая от нее отдаляется. Обе эти частицы существуют, однако одна из них будет захвачена черной дырой, а другая «возникнет» для нас, появившись из черной дыры. Этотквантовый процесс приводит к излучению света за линию горизонта черной дыры. Черные дыры, появившиесяв результате коллапса звезд, представляют собой финальную форму эволюции звезды. Однажды образовавшись, они существуют всегда. Первичные черные дыры испуска «радиацию Хоукинга», медленно «испаряются», по завершению чего происходит сильнейший взрыв. На сегодняшний день еще ни один взрыв первичной черной дыры Хоукинга не был зафиксирован.
Исследования продолжаются…

Космос, полностью состоящий из черных дыр
Здесь мы рассмотрим представление о мини черных дырах, которые мы уже встречали в другом исследовании «Науки для всех», атакже в нашей рубрике «Вопросы эксперту» ».
Джон А. Виллер  в 1962 году, развивая теорию элементарных частиц, рассматривал черные дыры как возможную точку соприкосновения между квантовой механикой и общей теорией относительности. Если Хоукинг представлял черные дыры равными примерно размеру протона(10-15 метра), то Виллер считал по-другому. Согласно его оценкам, если размер самых маленьких элементов в космосе становится меньше 10-35 метра (чтобы понять, о чем идет речь, возьмем метр и разделим его на миллиард частей, потом поделим ещё раз на миллиард и еще раз, и в результате мы получим размер, в сто миллионов раз больше, чем 10-35 метра), то происходит что-то немыслимое. Если элемент энергии или вещества был бы меньше этих размеров, то его гравитационное поле, пусть и небольшое, было бы вполне достаточным, чтобы заключить в себе занимаемое пространство, охватывая его и изолируя от остального мира.
На этой геометрической шкале (термин длина Виллера-Планка часто сокращают до длины Планка) ничего не может быть замечено. Пространство в этом случае - это только бесконечная сеть, полная черных дыр. Черные дыры больших размеров, будучи конечным состоянием звезд, или первичные черные дыры, которые были описаны Хоукингом, появляются в результате процессов эволюции вселенной. Их обнаружение и изучение могут помочь понять, как вселенная живет, развивается и изменяется.
Мини черные дыры представляют собой непосредственно пространственную космическую сетку квантования, в которой вещество, свет, энергия, пространство и время теряют всякое значение: они нам говорят, какая наша вселенная и почему она такая!

http://89.108.125.35/05/0512/BLackH-0.jpg

Отредактировано NIK (2008-05-06 18:33:28)

0

3

Ученые приоткрыли тайну черных дыр

Американские ученые заявляют, что им удалось раскрыть некоторые секреты черных дыр - сверхплотных космических образований, которые поглощают все на своем пути - другие звезды и даже свет.

В материале, опубликованном в журнале Nature, говорится, что исследователи выяснили, каким образом черные дыры излучают потоки частиц на скорости, близкой к световой.

По мнению специалистов Бостонского университета США, потоки зарождаются, разгоняются и фокусируются в магнитном поле на периферии космического объекта. До этого астрономы лишь предполагали, что черная дыра извергает частицы плазмы по спирали, но теперь они уверены в правильности своей догадки.

Представитель университета Мичигана, который тоже принимал участие в этом исследовательском проекте, пояснил, что разгон материала в черной дыре напоминает процессы, происходящие в реактивном двигателе.

О черной дыре, которая, по одной из гипотез, скрывается в центре Млечного Пути, астрономам известно крайне мало. Исследователи из Бостона говорят, что им удалось проникнуть в тайны этих небесных монстров глубже, чем когда-либо. В своей работе они использовали все имеющиеся на вооружении человечества телескопы. Исследователям удалось засечь момент выпуска черной дырой пучка частиц.

Научные обозреватели Би-би-си говорят, что, несмотря на открытие, ученые по-прежнему далеки от понимания происходящего внутри черной дыры. Более того, говорят они, если выводы теоретиков верны, то человек на самом деле никогда не сможет заглянуть в сердцевину этого космического объекта.

Термином "черная дыра" наука обязана американскому физику Джону Арчибальду Уилеру. Впервые он употребил это словосочетание на научной конференции в декабре 1967 года. Ранее подобные объекты в англоязычной научной литературе называли "сколлапсировавшие звезды", а в русскоязычной - "застывшие звезды".

Совсем недавно Д.Уилер ушел из жизни. Он умер 13 апреля 2008 года в возрасте 96 лет от пневмонии.

http://pics.top.rbc.ru/top_pics/uniora/49/1209287836_0749.250x200.jpeg

+1


Вы здесь » Ключ к Непознанному - Key to UFO » Космос » Всё о Черных Дырах во вселенной.