(8 оценок, среднее: 4,75 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Курсовая работа: Черные дыры и скорость звездообразования
Галактики с высочайшими скоростями действий звездообразования и галактики с активными темными дырами длительно рассматривались как разные явления. Новейшие результаты молвят о том, что по сути центральная темная дыра и идущее вокруг нее звездообразование соединены меж собой эволюционными действиями, которые сформировывают развитие галактик.
Те процессы, которые делают центральную черную дыру в галактике все наиболее и наиболее громоздкой, могут вызывать также и формирование звезд. Фаза звездообразования быть может общей ступенью равития для Сейфертовских галактик и квазаров — 2-ух типов самых ярчайших объектов, наблюдаемых во Вселенной.
Сейфертовские галактики содержат активные сверхмассивные темные дыры в центральных районах, размеры которых сравнимы с размерами нашей Солнечной системы. Потому что темная дыра поглащает окрестные звезды и газ, она испускает большие количества энергии. Это и служит предпосылкой соответствующего для Сейфертовских галактик диапазона с очень высочайшим рентгеновским излучением, идущим из маленьких центральных районов либо ядра. Но есть Сейфертовские галактики, центральные области которых источают несколько слабее — это так именуемые Сейфертовские галактики 2 типа. Поначалу теоретики считали, что такое различие в излучении соединено с пространственным расположением галактики по отношению к Земле. Вокруг ядра хоть какой спиральной галактики (а Сейфертовские галактики — это, как правило, спиральные галактики) существует диск, состоящий из газа и пыли. Предполагалось, что зависимо от ориентации плоскости галактики центральная часть быть может видна через затеняющий пылевой диск. Но изучив 14 Сейфертовских галактик на базе новейших и архивных данных, приобретенных при помощи 2-ух галлактических рентгеновских обсерваторий, астрологи сделали вывод, что предпосылкой затенения центральных районов галактик могут быть области, в каких идет процесс формирования звезд.
Анализируя рентгеновское излучение исследуемых галактик, астрологи узнали, что эти галакти владеют и сверхмассивными темными дырами, и областями активного звездообразования. Таковая связь подразумевает появление новейших теорий относительно эволюции галактик. должен быть некий механизм, который снабжает районы звездообразования материалом и наращивает возможность того, что в этих районах накопится газ и начнется процесс формирования звезд. Как считают исследователи, в Сейфертовских галактиках эти функции может делать гравитация центральной темной дыры.
Если б мы могли созидать в рентгене, то, посмотрев в мае 2000 года на южное небо, мы узрели бы весьма броский источник, но это было бы не солнце либо Луна, а экзотичная темная дыра двойной звездной системы, известной астрологам как XTE J1550-564.
В апреле 2000 года этот объект был практически так же ярок, как Крабовидная туманность, которая является самым броским рентгеновским источником нашего неба,» — гласит доктор Mike McCollough из NASA. «С того времени яркость этого объекта уменьшилась примерно до десятой части яркости Краба.»
На данный момент XTE J1550-564 — один из самых ярчайших рентгеновских источников. Если б человечий глаз был чувствителен к рентгеновскому излучению, мы могли бы следить его сияющим в южном созвездии Наугольник.
Обычно J1550-564 практически не лицезреем в рентгене, но его интенсивность изменяется. к примеру, в 1998 году этот объект был в 1.5 раза ярче Крабовидной туманности в течение нескольких дней.
McCollought и его коллеги считают, что XTE J1550 является темной дырой со звездой — компаньоном. Газообразный материал, перетекающей от звезды к темной дыре, сформировывает закручивающийся диск, вещество которого разогревается. Этот диск, именуемый аккреционным диском, становится таковым жарким и пылает так ярко в рентгеновских длинах волн, что становится видимым для рентгеновских телескопов на расстояниях в 10 000 световых лет.
«Если б мы преобразовали рентгеновские колебания от J1550 в звуковые волны, мы услышали бы маленький, грохочащий рокот,» — гласит доктор Stefan Dieters, астролог из NASA. «Доминирующая составляющая частоты — около 0,3 Hz — очень мала для людского уха, но полный диапазон содержит частоты до 20 либо 30 Hz, которые лежат в нижних границах людского слуха.»
«Звук» от таковой двойной системы с темной дырой не был бы незапятнанным тоном, потому что диапазон колебаний содержит целый спектр частот. Ученые именуют это квази-периодическими колебаниями (Quasi Periodic Oscillations — QPO). Какова причина этих колебаний в таковых системах?
«Может быть, аккреционный диск, который вызывает рентгеновское излучение, вибрирует,» — гласит McCollough. «Либо квази-периодические колебания могут быть частотой биения меж периодом вращения центрального объекта и орбитальным периодом внутреннего края диска. Пока мы этого не знаем.»
Существует несколько теоретических моделей, объясняющих это явление, но основная мысль заключается в том, что некая граница в аккреционном диске {перемещается} вовнутрь, к темной дыре. Это быть может внутренняя граница диска, либо, может быть, область перехода меж 2-мя частями диска. Независимо от того, что это, оно зарождается вне диска, где орбитальный период наиболее длиннющий, и {перемещается} в область наиболее резвого вращения, вызывая колебания с наиболее высочайшей частотой.
Перечень двойных систем с QPO, содержащих темные дыры, все время вырастает. На данный момент понятно по последней мере 10 таковых систем. Но не все источники вибрируют в низких частотах. Частоты систем с QPO с темными дырами могут доходить до 250 Hz, а квази-периодические колебания двойных систем с нейтронными звездами могут иметь составляющие частоты до 1.25 KHz.
«Когда мы исследуем эти резвые колебания в системах темных дыр, мы вправду ощущаем, что происходит во внутреннем аккреционном диске, около роковой черты,» — гласит McCollough. «Это поражает воображение. Мы находимся с областью, где, как понятно, место и время уже не есть.»
Звезда — Темная дыра
Если масса звезды вдвое превосходит солнечную, то к концу собственной жизни звезда может подорваться как сверхновая, но если масса вещества оставшегося опосля взрыва, всё ещё превосходит две солнечные, то звезда обязана сжаться в крохотное плотное тело, потому что гравитационные силы всецело подавляют всякое внутреннее сопротивление сжатию. Учёные считают, что конкретно в этот момент трагический гравитационный кризис приводит к появлению чёрной дыры. Они считают, что с окончанием термоядерных реакций звезда уже не может находиться в устойчивом состоянии. Тогда для громоздкой звезды остаётся один неминуемый путь — путь всеобщего и полного сжатия (коллапса), превращающего её в невидимую чёрную дыру.
В 1939г. Р. Оппенгеймер и его аспирант Снайдер в Калифорнийском институте (Беркли) занимались выяснением конечной судьбы большенный массы прохладного вещества. Одним из более впечатляющих следствий общей теории относительности Эйнштейна оказалось последующее: когда большая масса начинает коллапсировать, этот процесс не быть может остановлен и масса сжимается в чёрную дыру. Если, к примеру, невращающаяся симметричная звезда начинает сжиматься до критичного размера, известного как гравитационный радиус, либо радиус Шварцшильда (назван так в честь Карла Шварцшильда, которой первым указал на его существование). Если звезда добивается этого радиуса, то уже не что не может воспрепятствовать ей окончить кризис, другими словами практически замкнуться внутри себя. Чему же равен гравитационный радиус ? Серьезное математическое уравнение указывает, что для тела с массой Солнца гравитационный радиус равен практически 3 км, тогда как для системы, включающей млрд звёзд, — галактики — этот радиус оказывается равным расстоянию от Солнца до орбиты планетки Уран, другими словами составляет около 3 миллиардов. км.
Каковы же физические характеристики «чёрных дыр» и как учёные подразумевают найти эти объекты ? Почти все учёные раздумывали над этими вопросцами; получены кое-какие ответы, которые способны посодействовать в поисках таковых объектов.
Само заглавие — чёрные дыры — гласит о том, что это класс объектов, которые недозволено узреть. Их гравитационное поле так очень, что если б каким-то путём удалось оказаться поблизости чёрной дыры и навести в сторону от её поверхности луч самого массивного прожектора, то узреть этот прожектор было бы недозволено даже с расстояния, не превосходящего расстояние от Земли до Солнца. Вправду, даже если б мы смогли сконцентрировать весь свет Солнца в этом массивном прожекторе, мы не узрели бы его, потому что свет не сумел бы преодолеть действие на него гравитационного поля чёрной дыры и покинуть её поверхность. Конкретно потому таковая поверхность именуется абсолютным горизонтом событий. Она представляет собой границу чёрной дыры.
Учёные отмечают, что эти необыкновенные объекты нелегко осознать, оставаясь в рамках законов тяготения Ньютона. Поблизости поверхности чёрной дыры гравитация настолько сильна, что обычные ньютоновские законы перестают тут действовать. Их следует поменять законами общей теории относительности Эйнштейна. Согласно одному из трёх следствий теории Эйнштейна, покидая мощное тело, свет должен испытывать красноватое смещение, потому что он должен испытывать красноватое смещение, потому что он теряет энергию на преодоление гравитационного поля звезды. Излучение, приходящее от плотной звезды, схожей белоснежному лилипуту — спутнику Сириуса А, — только слегка сдвигается в красноватую область диапазона. Чем плотнее звезда, тем больше это смещение, так что от сверхплотной звезды совершенно не будет приходить излучения в видимой области диапазона. Но если гравитационное действие звезды возрастает в итоге её сжатия, то силы тяготения оказываются так значительны, что свет совершенно не может покинуть звезду. Таковым образом, для хоть какого наблюдающего возможность узреть чёрную дыру вполне исключена ! Но тогда естественно возникает вопросец: если она невидима, то как мы можем её найти ? Чтоб ответить на этот вопросец, учёные прибегают к качественным уловкам. Руффини и Уиллер конкретно исследовали эту делему и предложили несколько методов пусть не узреть, но хотя бы найти чёрную дыру. Начнём с того, что, когда чёрная дыра рождается в процессе гравитационного коллапса, она обязана источать гравитационные волны, которые могли бы пересекать место со скоростью света и на куцее время искажать геометрию места поблизости Земли. Это искажение проявилось бы в виде гравитационных волн, работающих сразу на однообразные инструменты, установленные на земной поверхности на значимых расстояниях друг от друга. Гравитационное излучение могло бы приходить от звёзд, испытывающих гравитационный кризис. Если в течение обыкновенной жизни звезда вращалась, то, сжимаясь и становясь всё меньше и меньше, она будет вращаться всё резвее сохраняя собственный момент количества движения. В конце концов она может добиться таковой стадии, когда скорость движения на её экваторе приблизится к скорости света, другими словами к максимально вероятной скорости. В этом случае звезда оказалась бы очень деформированной и могла бы выкинуть часть вещества. При таковой деформации энергия могла бы уходить от звезды в виде гравитационных волн с частотой порядка тыщи колебаний в секунду (1000 Гц ).
Дж. Вебер установил ловушки гравитационных волн в Аргоннской государственной лаборатории поблизости Чикаго и в Мэрилендском институте. Они состояли из мощных дюралевых цилиндров, которые должны были колебаться, когда гравитационные волны достигнут Земли. Применяемые Вебером сенсоры гравитационного излучения реагируют на высочайшие (1660 Гц ), так и на весьма низкие (1 качание в час) частоты. Для детектирования крайней частоты употребляется чувствительный гравиметр, а сенсором является сама Земля. Собственная частота квадрупольных колебаний Земли равна одному колебанию за 54 мин.
Все эти устройства должны были срабатывать сразу в момент, когда гравитационные волны достигнут Земли. Вправду они срабатывали сразу. Но к огорчению, ловушки врубались очень нередко — приблизительно раз за месяц, что смотрелось очень удивительно. Некие учёные считают, что хотя опыты Вебера и приобретенные им результаты увлекательны, но они недостаточно надёжны. По данной для нас причине почти все относятся очень скептически к идее детектирования гравитационных волн (опыты по детектированию гравитационных волн, подобные опытам Вебера, позже были испытаны в ряде остальных лабораторий и не подтвердили результатов Вебера. В истинное время считается, что опыты Вебера неверны).
Роджер Пенроуз, доктор арифметики Биркбекского института Английского института, разглядел любознательный вариант коллапса и образования чёрной дыры. Он также допускает, что чёрная дыра исчезает, а потом проявляется в другое время в некий другой вселенной. Не считая того, он утверждает, что рождение чёрной дыры во время гравитационного коллапса является принципиальным указанием на то, что с геометрией пространства-времени происходит нечто необыкновенное. Исследования Пенроуза демонстрируют, что кризис завершается образованием сингулярности, другими словами он должен длиться до нулевых размеров и нескончаемой плотности объекта. Крайние условие даёт возможность иной вселенной приблизиться к нашей сингулярности, и не исключено, что сингулярность перейдёт в эту новейшую вселенную. Она даже может показаться в каком-либо другом месте нашей своей Вселенной.
Некие учёные разглядывают образование чёрной дыры как небольшую модель того, что, согласно пророчествам общей теории относительности, в конечном счёте может случиться со Вселенной. Общепризнано, что мы живём в постоянно расширяющейся Вселенной, и один из более принципиальных и насущных вопросцев науки касается природы Вселенной, её прошедшего и грядущего. Вне сомнения, все современные результаты наблюдений указывают на расширение Вселенной. но на сей день один из самых коварных вопросцев такой: замедляется ли скорость этого расширения, и если да, то не сожмётся ли Вселенная через 10-ки млрд лет, образуя сингулярность. По-видимому, когда-нибудь мы сможем узнать, по какому пути следует Вселенная, но, может быть, много ранее, изучая информацию, которая проникает при рождении чёрных дыр, и те физические законы, которые управляют их судьбой, мы сможем предсказать окончательную судьбу Вселенной.
Практически всю свою жизнь звезда сохраняет температуру и размер фактически неизменными. к примеру, упомянутой главной последовательности. Большая часть звёзд оказываются на данной для нас наклонной полосы — главной последовательности, поэтому, что звезда может придти на эту линию всего только за несколько сотен тыщ лет, а покинув её, прожить ещё несколько сотен миллионов лет, большая часть звёзд заранее остаётся на главной последовательности в течение млрд лет. Рождение и погибель — ничтожно малые мгновенья в жизни звезды. Наше Солнце, являющееся обыкновенной звездой, находится на данной для нас последовательности уже в течение 5-6 миллиардов. лет и, по-видимому, проведёт на ней ещё столько же времени, потому что звёзды с таковой массой и таковым хим составом, как у Солнца, живут 10-12 миллиардов. лет. Звёзды много наименьшей массы находятся на главной последовательности приблизительно 50 миллиардов. лет. Если же масса звезды в 30 раз превосходит солнечную, то время её пребывания на главной последовательности составит всего около 1 млн. лет.
Вернёмся к рассмотрению действий, происходящих при рождении звезды: она продолжает сжиматься, сжатие сопровождается возрастанием температуры. Температура ползёт ввысь, и вот большой газовый шар начинает сиять, его уже можно следить на фоне тёмного ночного неба как мерклый красный диск. Значимая толика энергии его излучения как и раньше приходится на инфракрасную область диапазона. Но это ещё не звезда. По мере того как вещество протозвезды уплотняется, оно всё резвее падает к центру, разогревая ядро звезды до всё наиболее больших температур. В конце концов температура добивается 10 млн. К, тогда и начинают протекать термоядерные реакции — источник энергии всех звёзд во Вселенной. Как термоядерные процессы врубаются в действие, галлактическое тело преобразуется в всеполноценную звезду.
Сжимаясь, пыль и газ образуют протозвезду ; её вещество представляет собой обычный эталон вещества окружающей нас части галлактического места. Говоря о образчике вещества Вселенной, мы подразумеваем, что этот кусок межзвёзной среды на 89% состоит из водорода, на 10%-из гелия; такие элементы, как кислород, азот, углерод, неон и т. п. составляют в нём наименее 1%, а все сплавы, совместно взятые, — не наиболее 0,25%. Таковым образом, звезда в главном состоит из тех частей, которые почаще всего встречаются во Вселенной. И так как богаче всего во Вселенной представлен водород, то, естественно, любые термоядерные реакции должны протекать с его ролью.
Где-то встречаются уголки галлактического места с завышенным содержанием тяжёлых частей, но это только местные аномалии — остатки давнешних звёздных взрывов, разбросавших и рассеявших в округи тяжёлые элементы. Мы не будем останавливаться на таковых не нормальных областях с завышенной концентрацией тяжёлых частей, а сосредоточим внимание на звёздах, состоящих в главном из водорода.
Когда температура в центре протозвезды добивается 10 млн. К, начинаются сложные (но детально изученные) термоядерные реакции, в процессе которых из ядер водорода (протонов) образуются ядра гелия; любые четыре протона, объединяясь, делают атом гелия. Поначалу, когда соединяются друг с другом два протона, возникает атом тяжёлого водорода, либо дейтерия. Потом крайний сталкивается с третьим протоном, и в итоге реакции рождается лёгкий изотоп гелия, содержащий два протона и один нейтрон.
В сумятице, которая царствует в ядре звезды, стремительно передвигающиеся атомы лёгкого гелия время от времени сталкиваются друг с другом, в итоге чего же возникает атом обыденного гелия, состоящий из 2-ух протонов и 2-ух нейтронов. Два излишних протона ворачиваются назад в жаркую смесь, чтоб когда-нибудь снова вступить в реакцию, порождающую гелий. В этом процессе около 0,7% массы преобразуется в энергию. Описанная цепочка реакций — один из принципиальных термоядерных циклов, протекающих в ядрах звёзд при температуре около 10 млн. К. Некие астрологи считают, что при наиболее низких температурах могут протекать остальные реакции, в каких участвуют литий, бериллий и бор. Но они здесь же делают обмолвку, что если такие реакции и имеют пространство, то их относительный вклад в генерацию энергии незначителен.
Когда температура в недрах звезды опять возрастает, в действие вступает ещё одна принципиальная реакция, в какой в качестве катализатора участвует углерод. Начавшись с водорода и углерода-12, таковая реакция приводит к образованию азота-13, который спонтанно распадается на углерод-13 — изотоп углерода, наиболее тяжёлый, чем тот, с которого реакция начиналась.Углерод-13 захватывает ещё один протон, превращаясь в азот-14. Крайний схожим же путём становится кислородом-15. Этот элемент также неустойчив и в итоге спонтанного распада преобразуется в азот-15. И в конце концов азот-15, присоединив к для себя четвёртый протон, распадается на углерод-12 и гелий.
Таковым образом, побочным продуктом этих термоядерных реакций является углерод-12, который может вновь положить начало реакциям данного типа. Объединение четырёх протонов приводит к образованию 1-го атома гелия, а разница в массе четырёх протонов и 1-го атома гелия, составляющая около 0,7% от начальной массы, проявляется в виде энергии излучения звезды. На солнце каждую секунду 564 млн. т водорода преобразуется в 560 млн. т гелия, а разница — 4 млн. т вещества — преобразуется в энергию и излучается в место. Принципиально, что механизм генерации энергии в звезде зависит от температуры.
Конкретно температура ядра звезды описывает скорость действий. Астрологи считают, что при температуре около 13 млн. К углеродный цикл относительно несущественен. Как следует, при таковой температуре преобладает протон-протонный цикл. При увеличении температуры до 16 млн. К, возможно, оба цикла дают равный вклад в процесс генерации энергии. Когда же температура ядра поднимается выше 20 млн. К, преобладающим становится углеродный цикл.
Как энергия звезды начинает обеспечиваться за счёт ядерных реакций, гравитационное сжатие, с которого начался весь процесс, прекращается. Сейчас самоподдерживающаяся реакция может длиться в течение времени, продолжительность которого зависит от исходной массы звезды и составляет приблизительно от 1 млн. лет до 100 миллиардов. лет и больше. Конкретно в этот период звезда добивается главной последовательности и начинает свою долгую жизнь, протекающую практически без конфигураций. Целую вечность проводит звезда в данной для нас стадии. ничего особого с ней не происходит, она не завлекает к для себя пристального внимания. сейчас это всего-навсего настоящий член звёздной колонии, затерянный посреди огромного количества братьев.
Но процессы, протекающие в ядре звезды, несут внутри себя эмбрионы её будущего разрушения. Когда дерево либо уголь сгорают в камине, выделяется тепло, а в качестве товаров отхода образуются дым и зола. В «камине» звёздного ядра водород — это уголь, а гелий — зола. Если из камина время от времени не удалять золу, то она может забить его и огнь угаснет.
Если в ядре звезды вещество не перемешивается, в термоядерных реакциях начинают учавствовать слои, конкретно примыкающие к гелиевому ядру, что обеспечивает звезду энергией. Но со временем припасы водорода в этих слоях иссякают и ядро разрастается всё больше и больше. В конце концов достигается состояние, когда в ядре совершенно не остаётся водорода. Обыденные реакции перевоплощения водорода в гелий прекращаются ; звезда покидает главную последовательность и вступает в сравнимо маленький (но увлекательный) отрезок собственного актуального пути, отмеченный необыкновенно бурными реакциями.
Когда водорода становится не достаточно и он больше не может участвовать в реакциях, источник энергии иссякает. Но, как мы уже знаем, звезда представляет собой тонко равновесный механизм, в каком давление, раздувающее звезду изнутри, вполне уравновешено гравитационным притяжением. Как следует, когда генерация энергии слабеет, давление излучения резко падает и силы тяготения начинают сжимать звезду. опять происходит падение вещества к её центру, почти во всем напоминающее то, с которого началось рождение протозвезды. Энергия, возникающая при гравитационном сжатии, намного больше энергии, выделяемой сейчас в ядерных реакциях, а раз так, то звезда начинает стремительно сжиматься. В итоге верхние слои звезды греются, она опять расширяется и растёт в размерах до того времени, пока наружные слои не станут довольно разреженными, лучше пропускающими излучение звезды. Считают, что звезда типа Солнца может возрости так, что заполнит орбиту Меркурия. Опосля того как звезда начинает расширяться, она покидает главную последовательность и, как мы уже лицезрели, деньки её сейчас сочтены. Отныне жизнь звезды начинает клониться к закату.
Когда звезда сжимается, за счёт работы сил тяготения выделяется большая энергия, которая раздувает звезду. Чудилось бы, это обязано привести к падению температуры в ядре. Но это не так. Против ожидания температура в ядре звезды резко растет. В относительно узком слое вокруг ядра всё ещё происходит обыденное ядерное выгорание водорода, что приводит к повышению содержания гелия в ядре. Когда в ядре концентрируется около половины массы звезды, крайняя расширяется до собственного наибольшего размера и её цвет из белоснежного становится жёлтым, а потом красноватым, потому что температура поверхности звезды миниатюризируется. Сейчас звезда вступает в новейшую фазу. температура ядра растёт до того времени, пока не превзойдет 200 млн. К. При таковой температуре начинает выгорать гелий, в итоге чего же появляется углерод. Три ядра гелия, сливаясь, преобразуются в ядро углерода, который оказывается наиболее лёгким, чем три начальных ядра гелия, потому таковая реакция также идет с выделением энергии. Опять давление радиации, которое игралось настолько важную роль, когда звезда находилась на главной последовательности, начинает противодействовать тяготению, и ядро звезды снова удерживается от предстоящего сжатия. Звезда ворачивается к обыденным размерам ; по мере того как это происходит, температура её поверхности растёт и она из красноватой становится белоснежной.
В этот момент по неким таинственным причинам звезда оказывается неуравновешенной. Астрологи считают, что переменные звёзды, другими словами звёзды, временами меняющие свою светимость, появляются на данной для нас стадии звёздной эволюции, потому что процесс сжатия происходит не гладко и на неких его шагах появляются ритмические колебания звезды. На данной для нас стадии звезда может пройти через фазу новейшей, в течение которой она в один момент выбрасывает в межзвёздное место существенное количество вещества ; оно, принимая вид расширяющейся оболочки, может содержать значительную часть массы звезды. Вспышки неких новейших неоднократно повторяются, и это значит, что одной вспышки недостаточно, чтоб звезда достигнула стойкости. Но со временем она приобретает устойчивость, колебания исчезают, звезда начинает собственный длиннющий путь к звёздному кладбищу. Даже на данной для нас стадии звезда ещё способна к активности. Она может стать сверхновой. Причина, по которой звезда оказывается способной на такую активность, обоснована количеством вещества, оставшимся у неё к данной для нас стадии.
Когда мы обсуждали процессы, протекающие в недрах звезды, мы гласили, что главным продуктом ядерных реакций является гелий. По мере того как перерабатывается всё больше и больше водорода, растёт гелиевое ядро звезды. Водород исчезает, как следует, энерговыделение за счёт этого источника также прекращается. Но при температуре около 200 млн. К раскрывается ещё один путь, следуя которому гелий порождает наиболее тяжёлые элементы, и в этом процессе выделяется энергия. Два атома гелия соединяются, образуя атом бериллия, который обычно вновь распадается на атомы гелия. Но температуры и скорости реакций настолько высоки, что, до этого чем происходит распад бериллия, к нему присоединяется 3-ий атом гелия и появляется атом углерода.
Но процесс не останавливается, потому что сейчас атомы гелия, бомбардируя углерод, порождают кислород, бомбардируя кислород, дают неон, а бомбардируя неон, создают магний. На данной для нас стадии температура ядра ещё очень мала для образования наиболее тяжёлых частей. Ядро снова сжимается, и так длится до того времени, пока температура не достигнет величины порядка млрд градусов и не начнётся синтез наиболее тяжёлых частей. Если в итоге предстоящего сжатия ядра температура поднимается до 3 миллиардов. К, тяжёлые ядра ведут взаимодействие друг с другом до того времени, пока не появляется железо. процесс останавливается. Если атомы гелия будут бомбить ядра железа, то заместо образования наиболее тяжёлых частей произойдёт распад ядер железа.
На данной для нас стадии жизни звезды её ядро состоит из железа, окружённого слоями ядер наиболее лёгких частей прямо до гелия, а внешний узкий слой образован водородом, который ещё обеспечивает некое количество энергии. В конце концов наступает время, когда водород оказывается вполне израсходованным и этот источник энергии иссякает. Перестают также действовать и остальные механизмы генерации энергии ; звезда лишается всяких средств для воспроизводства собственных энергетических припасов. Это значит, что она обязана умереть. Сейчас, исчерпав припасы ядерной энергии, звезда может лишь сжиматься и употреблять гравитационную энергию, чтоб поддержать своё свечение. Звезда будет сжиматься и ярко сиять. Когда же и эта энергия иссякнет, звезда начинает изменять собственный цвет от белоснежного к жёлтому, потом к красноватому ; в конце концов она перестаёт источать и начинает непрерывное путешествие в неоглядном галлактическом пространстве в виде малеханького тёмного мертвенного объекта. Но на пути к угасанию рядовая звезда проходит стадию белоснежного лилипута.
Геометрия темных и белоснежных дыр
Коротко содержание данной для нас статьи можно охарактеризовать как Единую теорию поля. Предвидя скептические ухмылки знатоков, сходу же скажу, что никаких «превосходных» новшеств в данной для нас книжке я не вводил. Единственное новаторство, которое я ввожу в данной для нас книжке, — это виртуальная геометрия. Ее можно также именовать «непознаваемой геометрией», «неметрической геометрией», «геометрией предельного перехода» — с заглавием я пока что не обусловился. Почти все положения данной для нас геометрии есть в современной топологии, так что «новейшей» ее можно именовать лишь условно. С позиций данной для нас геометрии я и попробовал проанализировать заслуги современной физики.
правда из такового толкования фридмонов следует, что гласить о наличии у их какого-то внутреннего размера не имеет смысла, так как вся их совершенно так. Во-1-х, далековато не вся часть данной для нас материи, и до этого всего, простые частички, могут сохранять свою массу покоя. В процессе гравитационного коллапса эта часть вещества звезды увлекается гравитационными волнами в область виртуальной геометрии и уже из нее выбрасывается в другую вселенную (либо в другую точку нашей Вселенной). Такую возможность полностью можно разглядывать как выбрасывание вещества звезды вовнутрь фридмонов этих вселенных.
(В связи с сиим можно упомянуть о догадке квантового испарения темных дыр, предложенную Хокингом в 1974 году. Согласно данной для нас догадке, темная дыра испускает как полностью темное тело. Излучение темной дыры соединено с квантовыми флуктуациями виртульных частиц вакуума. Эти частички на мгновение расползаются друг от друга и здесь же опять соединяются в пары. В поле тяготения темной дыры эти флуктуации могут резонировать, увеличивая амплитуду расхождения частиц. При всем этом одна из частиц может оказаться снутри сферы Шварцшильда и будет неудержимо падать к ее центру, а иная — вне сферы Шварцшильда и улетит в Космос, унося с собой часть энергии темной дыры. В итоге темная дыра будет испаряться, уменьшаться в собственных размерах.
Открытие квантового испарения темных дыр произвело сенсацию, правда, в главном посреди теоретиков. На практике темные дыры продолжали оставаться таковыми же ненаблюдаемыми, по-прежнему. Разъясняется это тем, что темные дыры являются неуравновешенными объектами и при собственном образовании просто исчезают из нашей Вселенной. Другое дело, что в области виртуальной геометрии вакуумные частички могут резонировать также, как и на обыкновенной сфере Шварцшильда. Но этот резонанс никак не связан с гравитационным коллапсом звезд. С еще огромным основанием его можно отнести к обыденным квантовым скачкам настоящих простых частиц из одной точки места в другую. А вот выбрасывание остатков вещества коллапсирующей звезды в остальные вселенные вправду можно разглядывать как квантовое испарение темной дыры. Но такое испарение не имеет никакого дела к резонансу вакуумных частиц).
Во-2-х, утверждение Маркова о наличии у фридмонов определенного внутреннего размера недозволено считать неверным к тому же поэтому, что в качестве фридмонов можно расматривать все вселенные многомерного времени. Фактически говоря, мы уже упоминали о этом выше, но тогда мы упоминали о этом в связи с абсолютным недостатком массы заключенной снутри фридмонов материи. Таковая точка зрения автоматом исключает устойчивость фридмонов. Но структура фридмонов быть может и устойчивой, если в качестве такой разглядывать структуру вселенных многомерного времени. (Не то вещество, которое выбрасывается в их при гравитационном коллапсе звезд нашей Вселенной, а вещество самих этих вселенных). Поточнее, о данной для нас структуре недозволено гласить, что она устойчива либо неустойчива, так как друг от друга вселенные многомерного времени разделены областью виртуальной геометрии. Понятия стойкости и неустойчивости основываются на наших обыденных временных представлениях, которые неприменимы в области виртуальной геометрии.
1-ое, что следует из такового толкования фридмонов Маркова, — это то, что в области виртуальной геометрии вселенные многомерного времени неотличимы от простых частиц. Хотя бы поэтому, что в данной для нас области относительны их пространственные и временные размеры. А основное поэтому, что в ней относительны характеристики вселенных и простых частиц. Дело в том, что обособленность вселенных многомерного времени в данной для нас области быть может не только лишь полной, да и частичной, что дозволяет следить их во внутреннем пространстве некий одной вселенной. Просто в том «месте», где эти вселенные соединены друг с другом, виртуальная геометрия этих «мест» отчасти утрачивает неопределенные метрические характеристики, а означает и допускает в некий мере обыденное наблюдение. Конкретно такие «места» с отчасти нарушенной виртуальной геометрией и можно отождествить с горловинами Маркова, связывающими различные фридмоны. При всем этом характеристики данных «мест» могут быть подобраны так, что во внутренем пространстве каждой вселенной другие вселенные многомерного времени будут смотреться как обыденные простые частички.
Что касается проникания через простые частички из нашей Вселенной в остальные вселенные многомерного времени, то оно ничем принципно не различается от выбрасывания в эти вселенные вещества звезды, коллапсирующей в нашей Вселенной. По данной для нас причине Марков напрасно считал, что достигнуть горловины меж нашей и иной вселенной наблюдающий может лишь за нескончаемо большенный отрезок времени. В хоть какой системе отсчета — как в его своей, так и в системе отсчета наружного наблюдающего — этот переход занимает таковой же маленький отрезок времени, как и заключительная стадия гравитационного коллапса звезд. иной вопросец, что конкретно Марков предполагал под продвижением этого наблюдающего от центра нашей Вселенной, позволяющим ему просочиться в горловину меж нашей и иной вселенной?
В четвертой главе мы гласили, что никакой обыкновенной границы меж наружным и внутренним местами простых частиц, схожей наружной форме макроскопических тел, не существует. Различие меж базовыми константами и законами сохранения нашей Вселенной — это и есть таковая граница. В том смысле, в котором это различие существует, мы находимся во наружном пространстве простых частиц либо, просто, снутри нашей Вселенной. И напротив, в том смысле, в котором это различие исчезает, мы перебегаем на границу меж наружным и внутренним местами простых частиц либо, просто, в область виртуальной геометрии. Конкретно эта относительность базовых констант и законов сохранения и является основным условием проникания через простые частички из нашей Вселенной в остальные вселенные многомерного времени.
Относительность базовых констант и законов сохранения нашей Вселенной — это такое же свойство виртуальной геометрии, как и относительность точки и бесконечности, мгновения и вечности, пространственных и временных величин. Относительность базовых констант и законов сохранения — это всеохватывающая относительность всех физических и геометрических понятий, включая те, которые мы упоминали выше. Потому для того, чтоб просочиться через простые частички из нашей Вселенной в остальные вселенные, необходимо искусственным (!) образом сделать в собственной системе отсчета относительность базовых констант и законов сохранения нашей Вселенной. В гравитационном коллапсе сверхмассивных звезд таковая относительность возникает естественным образом. (Отсюда же, к слову, следует, что при любом излучении гравитационных волн меняются фундаментальные константы и законы сохранения нашей Вселенной).
Малая темная дыра
Темные дыры — это области места, так плотные, что даже свет не может преодолеть их гравитационного притяжения. Потому что темная дыра проглощает газ, пыль и даже звезды, поглащаемое вещество становится так жарким, что начинает источать с весьма высочайшей энергией по мере того, как погружается в черную дыру. Эта энергия включает и рентгеновское излучение, которое способны обнаруживать телескопы на околоземной орбите.
Астрологи нашли относительно малую черную дыру в центре галактики NGC 4395 в созвездии Гончих Псов, которая испускает в рентгене так же активно, как темные дыры обыденных размеров.
NGC 4395 — 1-ая галактика, в центре которой найдена малая, но весьма действенная сверхмассивная темная дыра.
В статье, которая была размещена в Monthly Notices Царского Астрономического Общества, астрологи из института астрономии Кембриджского института пишут о том, что они нашли «крохотную» супермассивную черную дыру, которая, вопреки математическим ожиданиям, является настолько же сильной, как огромные темные дыры в центрах остальных галактик.
Темная дыра, расположенная в галактике NGC 4395, массивнее нашего Солнца в 50000 раз. Обыденные известные нам сверхмассивные темные дыры, как правило, в миллионы и млрд раз массивнее Солнца. Согласно астрологам, эта темная дыра «работает» так же, как рядовая сверхмассивная темная дыра, невзирая на ее малые размеры.
Наличие таковых маленьких по размерам темных дыр может разъяснить характеристики сейфертовских галактик — 1-го из типов активных галактик, в центре которых, как считается, содержатся темные дыры. Такие галактики наименее ярки, чем квазары и остальные активные галактики, но испускают огромное количество рентгеновского излучения.
Астрологи пока не знают, сколько существует схожих темных дыр. NGC 4395 — единственая популярная галактика с таковой темной дырой
Темная дыра в центре Млечного Пути
В первый раз астрологи могут созидать, как звезды вращаются вокруг сверхмассивной темной дыры в центре Млечного Пути. В статье, размещенной 21 сентября 2000 года в журнальчике Nature, группа астрологов докладывает о том, что они нашли, что наблюдаемые в течение 5 лет три звезды поблизости центра нашей галактики ускоряют свое вращение вокруг темной дыры на наиболее чем 250 миль в час за год.
«Мы лицезреем, что орбиты звезд начинают изгибаться,» — гласит управляющий группы астрологов, проводивших наблюдения, Andrea Ghez, доктор физики и астрономии из UCLA. «Орбита одной из этих звезд приведет ее на черную дыру в наиблежайшие 15 лет. Мы говорим о 15 годах, хотя свету требуется целых 24 тыщи световых лет, чтоб добраться до нас!».
Остальные две наиблежайшие к темной дыре звезды находятся от нее на расстоянии всего 10 световых дней, но Ghez предвещает, что они будут облетать по орбите гигантскую черную дыру и не свалятся на нее. В 1995 году эти три звезды передвигались со скоростью два миллиона миль в час, а к 1999 году их скорости возросли наиболее чем на миллион миль в час.
В 1998 году Ghez сказала, что в центре нашей галактики, на расстоянии 24 тыщи световых лет, находится темная дыра с массой, в 2.6 млн раз превосходящей массу Солнца. Это открытие положило конец спорам посреди астрологов, продолжавшимся больше четверти века. На данный момент Ghez может буквально указать местопребывание данной для нас темной дыры. Темные дыры — это сколлапсировавшие звезды, так плотные, что ничто не может преодолеть их гравитационного притяжения, даже свет.
В собственных наблюдениях группа астрологов под управлением Ghez употребляет 10-метровый телескоп Keck I Telescope на Гавайях — самый большенный в мире оптический и инфракрасный телескоп. Они изучат движение 200 звезд, расположенных близко к галактическому центру. Пока выявлено ускоренное движение лишь 3-х из их
Темная дыра новейшего типа
Галлактический рентгеновский телескоп Chandra нашел черную дыру новейшего типа
несколько групп ученых сказали 13 сентября 2000 года о том, что они получили подтверждения существования темной дыры новейшего типа, не наблюдавшегося ранее. Таковая темная дыра была найдена в галактике M82. Это средняя по массе темная дыра, которая размещается на расстоянии 600 световых лет от центра галактики M82. Ученые считают, что эта темная дыра может представлять собой отсутствовавшее до сего времени звено меж маленькими и сверхмассивными темными дырами, которые размещаются в центрах галактик.
«Приобретенные результаты открывают целую новейшую область исследовательских работ,» — произнес Martin Ward из института Leicester, Англия, участник наблюдений. «никто не был уверен, что такие темные дыры есть, в особенности вне центров галактик.» Темная дыра в галактике M82 с массой, в 500 раз превосходящей массу Солнца, по размерам сравнима с Луной. Таковая темная дыра просит критичных критерий для сотворения, к примеру, коллапса «гиперзвезды» либо слияния нескольких темных дыр.
«Эта темная дыра может со временем переместиться к центру галактики, где она может перевоплотиться в супермассивную черную дыру,» — гласит Dr. Hironori Matsumoto из Массачусетского технологического института (MIT) в Кембридже.
В прошедшем в нашей галактике во время периодов интенсивного звездообразования могли образоваться средне — мощные темные дыры, так что в дополнение к приблизительно двум десяткам узнаваемых темных дыр и сверхмассивной темной дыре, расположенной в центре галактики, могут существовать сотки таковых «средних» темных дыр
Темные дыры — осознание формирований галактик
Астрологи пришли к заключению, что темные дыры не появляются большущими, а равномерно вырастают за счет газа и звезд галактик.
Кропотливо проведенные при помощи спектрографа галлактического телескопа NASA Hubble исследования наиболее чем 30 галактик с центральными темными дырами дозволили проследить подробную эволюцию галактик и их отношений с находящимися в их центрах циклопическими темными дырами.
анализ этих данных указывает, что огромные темные дыры не предшествовали рождению галактик, а эволюционировали совместно с ними, поглощая определенный процент массы звезд и газа центральной области галактики. Это значит, что в наименьших галактиках темные дыры наименее массивны, их массы составляют не почти всем наиболее нескольких миллионов солнечных масс. Темные дыры в центрах циклопических галактик, включающие в себя млрд солнечных масс, поглащали так много газа, что начали светиться как квазары, самые калоритные объекты во Вселенной.
Сущность состоит в том, что окончательная масса темной дыры не является ее изначальной массой, она определяется в процессе формирования галактики. «Действия, которые делают галактику, и действия, заставляющие ее центральную черную дыру светиться как квазар, одни и те же,» — гласит John Kormendy из института Техаса в Остине. «Эти результаты помогают связать несколько направлений исследования формирования галактик в одну более правдоподобную и поочередную картину».
Обнаружение телескопом Hubble еще 10 сверхмассивных темных дыр в центрах галактик наращивает число темных дыр, доступных для исследовательских работ, до 30.
Приобретенные результаты обнаруживают тесноватую связь меж массой темной дыры и звездами, составляющими эллиптическую галактику, либо центральным звездным балджем спиральной галактики.
Эти исследования также разъясняют, почему в центрах галактик с малыми звездными балджами, таковых, как наша галактика Млечный Путь, находятся «крохотные» темные дыры массой всего в несколько миллионов масс Солнца, в то время как в центрах циклопических эллиптических галактик размещаются сверхмассивные темные дыры с массами, составляющими млрд солнечных масс. В центре галактики, не имеющей центрального звездного балджа (типа наиблежайшей к нам галактики М33), или нет темной дыры, или есть весьма маленькая темная дыра, обнаружение которой — ниже предела способностей телескопа Hubble.
Почти всегда темные дыры растут не только лишь за счет поглощения газа отдельной галактики, да и методом слияния галактик, в итоге чего же их темные дыры соединяются воединыжды.
Результаты проведенного исследования не дозволили ответить на вопросец, как зарождается темная дыра. ясно лишь, что она обязана быть в галактике на ранешном шаге процесса формирования данной для нас галактики. Также не понятно, как процесс формирования галактики делает черную дыру с таковой буквально коррелированной массой.
Hubble владеет неповторимой способностью буквально определять скорость газа и звезд поблизости темной дыры. Результаты исследовательских работ, основанные на 2-ух типах наблюдений при помощи Hubble, докладывались на встрече Южноамериканского Астрономического Общества. несколько исследовательских групп измерили массы темных дыр, остальные группы занимались исследованием движения звезд поблизости центра галактик
Сверхмассивные темные дыры
Группа астрологов из института астрономии Гавайев, института Висконсина, центра галлактических полетов им. Годдарда и центра галлактических полетов им. Маршалла в собственном докладе на 20-ом симпозиуме по релятивистской астрофизике от 12 декабря представила результаты исследовательских работ сверхмассивных темных дыр.
Сверхмассивные темные дыры источают во Вселенную еще больше энергии, чем все звезды совместно взятые. Почти все из их сформировались не так издавна. Они составляют всего только маленькую часть удаленных экзотичных объектов, образующих то, что астрологи именуют рентгеновским фоном, и производящих умеренно распространяющееся через всю Вселенную рентгеновское излучение.
Исследователи считают, что по последней мере 15 процентов всех сверхмассивных темных дыр сформировалось, когда возраст Вселенной составлял половину ее нынешнего возраста. И в истинное время темные дыры продолжают расти. Это противоречит существовавшей до сего времени теории, основанной на связи меж размерами темных дыр и содержащих их галактик и предполагающей, что темные дыры сформировались тогда, когда формировались галактики.
Массы сверхмассивных темных дыр, образующихся в итоге коллапса газовых туч, от миллионов до млрд раз превосходят массы звезд, а их размеры сравнимы с размерами нашей Галлактики. Астрологи считают, что большая часть галактик, включая и нашу свою, содержат в центре сверхмассивные темные дыры.
Темные дыры числятся «активными», когда на их происходит аккреция огромных количеств вещества. Это вещество, нагретое до миллионов градусов под воздействием мощных гравитационных сил, испускает в особенности ярко в рентгеновском спектре.
Еще в январе 2000 года было объявлено о том, что при помощи рентгеновской обсерватории Chandra в так именуемом рентгеновском фоне удалось разрешить отдельные точечные источники — удаленные галактики с активными темными дырами. Были проведены оптические, субмиллиметровые и радио — наблюдения этих источников. Субмиллиметровые и радио — измерения дают информацию о количестве энергии, испускаемой при формировании сверхмассивных темных дыр.
Вычисленные по данным наблюдений интервалы времени, в течении которых формируется и вырастает темная дыра, оказались намного большенными, чем можно было бы ждать с том случае, если б эти темные дыры создавались в итоге слияния больших галактик, как нередко предполагалось до сего времени.
Наземные наблюдения проводились на 10-метровом телескопе Keck (оптические) и телескопе Максвелла (субмиллиметровые). Оба телескопа размещены на Гавайях. Радио — наблюдения проводились при помощи Very Large Array Национальнойрадиообсерватории (National Radio Observatories)
Определение размеров темной дыры
На 20-ом симпозиуме Техаса в янкаре 2001 года по релятивистской астрофизике астрологи из института Остина Karl Gebhardt и John Kormendy показали, что два способа, использующиеся для измерений масс близкорасположенных темных дыр, могут употребляться также и для вычисления размеров более удаленных квазаров. Внедрение этих способов может отдать астрологам возможность получения большей инфы о росте темных дыр и формировании галактик.
В истинное время астрологам известны 38 темных дыр. 13 из их нашел Gebhardt и 6 — Kormendy. Масса сверхмассивной темной дыры превосходит массу Солнца от 1-го миллиона до 1-го млрд раз. Такие темные дыры размещаются в центрах галактик. Так как они невидимы, их поиск и исследование основаны на наблюдениях перемещений звезд, крутящихся вокруг их. Считается, что квазары, очень удаленные астрономические объекты, содержат в центре сверхмассивные темные дыры, которые интенсивно поглащают окружающие их звезды и газ.
Проведенные до сего времени прямые измерения сверхмассивных темных дыр в 38 галактиках были основаны на наблюдениях за вращением и скоростями звезд и газа около центров этих галактик. Такие измерения требуют высочайшего пространственного разрешения, такового, какое способен обеспечить пока лишь галлактический телескоп Hubble.
Но этот тип измерений дает отличные результаты лишь для близкорасположенных галактик. Квазары очень далеки, чтоб использовать к ним эти прямые способы. Потому астрологи обязаны полагаться на физические модели областей, лежащих поблизости темных дыр, чтоб измерить их массы. Недочетом этого способа будет то, что существует много неопределенностей в физике квазаров. На данный момент разработаны два способа для измерения масс темных дыр, располагающихся в квазарах. Оба они включают неопределенность.
1-ый из способов основан на изменчивости квазаров и на том факте, что вокруг каждой сверхмассивной темной дыры обращаются большие газовые облака. По мере того как меняется энергия, излучаемая темной дырой, меняется и яркость излучения крутящихся вокруг нее газовых туч. Так как свет {перемещается} с конечной скоростью, конфигурации яркости газовых туч видны позднее, чем конфигурации яркости центрального источника излучения. Разница во времени дозволяет вычислить, как далековато от темной дыры размещаются облака газа. Скорость, с которой облака обращаются вокруг темной дыры, также быть может измерена. Взятые совместно эти измерения разрешают получить массу темной дыры. Но не существует метода проверить эти данные, и некие из параметров газовых туч, принимаемые в данной модели, вызывают сомнения.
2-ая модель вызывает еще огромные сомнения. До сего времени большая часть профессионалов не доверяет данным, приобретенным на базе таковых способов вычисления масс темных дыр. Тем не наименее астрологи из института Остина проявили, что данные, получаемые этими способами, соответствуют обнаруженной не так давно зависимости меж массами темных дыр и массами галактик
Чёрные дыры вращаются вокруг собственной оси
Астрологи получили наблюдательные доказательства того, что некие чёрные дыры вращаются вокруг собственной оси, подобно водоворотам.
Tod Strohmayer (NASA’s Goddard Space Flight Center) изучил одну из двойных систем с чёрной дырой при помощи орбитального телескопа Rossi X-ray Timing Explorer и нашёл необыкновенные детали в рентгеновском излучении данной для нас системы, которые ранее были видны лишь у крутящихся нейтронных звёзд. Как следует, чёрные дыры, как и нейтронные звёзды, могут вращаться вокруг собственной оси. Strohmayer представил результаты собственных исследовательских работ на Вешней Конференции Южноамериканского Физического Общества в Вашингтоне.
«Мы лицезреем, что практически все галлактические объекты вращаются вокруг собственных осей, это и планетки, и звёзды, и галактики,» — гласит Strohmayer. «С чёрными дырами — труднее, весьма тяжело конкретно узреть, что они вращаются, потому что у их нет жесткой поверхности, по которой можно было бы отметить вращение. Мы можем, но, созидать свет, излучённый веществом, падающим на чёрную дыру. Вещество весьма стремительно вращаетя вокруг чёрной дыры, до этого чем пропасть в ней навечно.»
Рентгеновский телескоп Rossi X-ray Timing Explorer, запущенный на орбиту в декабре !995 года, посодействовал найти новейший тип миганий в рентгеновском излучении от нейтронных звёзд. Предпосылкой этих миганий, нареченных квазипериодическими осцилляциями (КПО), является весьма жаркий газ, крутящийся вокруг нейтронной звезды по весьма близкой, крайней устойчивой орбите.
Объектом исследовательских работ Strohmayer был источник GRO J1655-40, микроквазар, расположенный на расстоянии 10000 световых лет от Земли. Микроквазар — это специфичный вид чёрной дыры со струями очень релятивистских частиц, вылетающих перпендикулярно плоскости, в какой вращается окружающий чёрную дыру газовый диск.Strohmayer нашел две КПО — на частотах 300 и 450 герц.
Масса чёрной дыры была определена ранее по оптическим наблюдениям GRO J1655-40 и составляет семь масс Солнца. «Крутящаяся чёрная дыра изменяет место поблизости себя» — гласит Strohmayer. «Вращение дозволяет веществу двигаться по наиболее близкой орбите и с большей скоростью по сопоставлению с отсутствием вращения. Для чёрной дыры в GRO J1655-40 мы можем на данный момент утверждать, что единственный метод образовать осцилляции с частотой 450 герц — это вращение»
Внутренний край аккреционного диска вокруг чёрной дыры
При помощи четырёх галлактических обсерваторий NASA астрологи проявили, что внутренний край аккреционного диска вокруг чёрной дыры размещен намного далее от неё по сопоставлению с теоретическими пророчествами. Это даст возможность лучше осознать как высвобождается энергия, когда газ аккреционного диска, закручиваясь по спирали, падает на чёрную дыру.
18 апреля 2000 года Hubble Space Telescope и Extreme Ultraviolet Explorer следили ультрафиолетовое излучение от объекта под заглавием XTE J1118+480, который представляет собой чёрную дыру массой в 7 масс Солнца, входящую в тесноватую двойную систему совместно с солнцеподобной звездой. сразу, орбитальный рентгеновский телескоп Rossi X-ray Timing Explorer следил жёсткое рентгеновское излучение от вещества, падающего на чёрную дыру, а рентгеновская обсерватория Chandra проводила наблюдения в спектре меж ультрафиолетом и жёстким рентгеном для того, чтоб связать все данные совместно.
«Объединив наблюдения XTE J1118+480 в различных спектрах, мы получили 1-ое чёткое подтверждение того, что аккреционный диск может заканчиваться весьма далековато от чёрной дыры,» — гласит Jeffrey McClintock (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), управляющий наблюдений на Chandra. «Данные демонстрируют, что этот аккреционный диск простирается к горизонту событий чёрной дыры не поближе, чем на 600 миль, что намного больше ожидавшихся 25 миль». Учёные считают, что аккреционный диск исчезает поблизости чёрной дыры вследствие перевоплощения вещества диска в жаркий пузырь газа.
Вещество, вытягиваемое чёрной дырой из звезды-компаньона, может образовать плоскую, блиноподобную структуру, именуемую «аккреционным диском». Вещество движется по спирали к внутреннему краю аккреционного диска, очень ускоряется и греется под воздействием весьма сильной гравитации чёрной дыры, и вследствие этого испускает в рентгеновском спектре. Исследуя это излучение, учёные могут найти, как близко к чёрной дыре простирается аккреционный диск.
Почти все астрологи согласны с тем, что когда темп переноса вещества на чёрную дыру весьма высок, то вутренний край диска может находиться на расстоянии около 25 миль от горизонта событий — поверхности, изнутри которой вещество и свет «не возвращаетя», а падает на чёрную дыру. Но, у астрологов не было одного представления о том, как близок диск к чёрной дыре при малом темпе аккреции вещества.
«Прорыв произошел, когда орбитальная обсерватория Chandra не нашла рентгеновское излучение, ожидавшееся при расстоянии в 25 миль меж диском и чёрной дырой,» — гласит астрофизик Ann Esin (Caltech). «Это представляет фундаментальную делему для моделей, в каких аккреционный диск весьма близок к чёрной дыре.»
]]>