În spațiu se întâmplă o mulțime de lucruri uimitoare, în urma cărora apar stele noi, dispar cele vechi și se formează găuri negre. Unul dintre fenomenele magnifice și misterioase este colapsul gravitațional care pune capăt evoluției stelelor.
Evoluția stelelor este un ciclu de schimbări prin care trece o stea de-a lungul existenței sale (milioane sau miliarde de ani). Când hidrogenul din el se termină și se transformă în heliu, se formează un miez de heliu, iar obiectul spațial însuși începe să se transforme într-o gigantă roșie - o stea de clase spectrale târzii, care are o luminozitate ridicată. Masa lor poate fi de 70 de ori masa Soarelui. Supergiganții foarte strălucitori se numesc hipergiganți. Pe lângă luminozitatea ridicată, acestea se disting printr-o perioadă scurtă de existență.
Esența colapsului
Acest fenomen este considerat punctul final al evoluției stelelor a căror greutate este mai mare de trei mase solare (greutatea Soarelui). Această valoare este folosită în astronomie și fizică pentru a determina greutatea altor corpuri spațiale. Colapsul are loc atunci când forțele gravitaționale determină colapsul foarte rapid de corpuri cosmice uriașe cu mase mari.
Stelele care cântăresc mai mult de trei mase solare aumaterial suficient pentru reacții termonucleare pe termen lung. Când substanța se termină, se oprește și reacția termonucleară, iar stelele încetează să fie stabile mecanic. Acest lucru duce la faptul că încep să se micșoreze spre centru cu o viteză supersonică.
Stele neutrone
Când stelele se contractă, determină creșterea presiunii interne. Dacă devine suficient de puternică pentru a opri contracția gravitațională, atunci apare o stea neutronică.
Un astfel de corp cosmic are o structură simplă. O stea constă dintr-un miez, care este acoperit de o crustă, și acesta, la rândul său, este format din electroni și nuclee atomice. Grosimea de aproximativ 1 km, este relativ subțire în comparație cu alte corpuri găsite în spațiu.
Greutatea stelelor neutronice este egală cu greutatea Soarelui. Diferența dintre ele este că raza lor este mică - nu mai mult de 20 km. În interiorul lor, nucleele atomice interacționează între ele, formând astfel materie nucleară. Este presiunea din partea sa care nu permite stelei neutronice să se micșoreze și mai mult. Acest tip de stea are o viteză de rotație foarte mare. Sunt capabili să facă sute de revoluții într-o secundă. Procesul de naștere începe de la o explozie de supernovă, care are loc în timpul prăbușirii gravitaționale a unei stele.
Supernove
O explozie de supernovă este un fenomen de schimbare bruscă a luminozității unei stele. Apoi, steaua începe să dispară încet și treptat. Astfel se încheie ultima etapă a gravitațieicolaps. Întregul cataclism este însoțit de eliberarea unei cantități mari de energie.
De remarcat că locuitorii Pământului pot vedea acest fenomen numai după fapt. Lumina ajunge pe planeta noastră mult timp după ce a avut loc focarul. Acest lucru a cauzat dificultăți în determinarea naturii supernovelor.
Răcire cu stele neutrone
După sfârșitul contracției gravitaționale care a format steaua neutronică, temperatura acesteia este foarte ridicată (mult mai mare decât temperatura Soarelui). Steaua se răcește din cauza răcirii cu neutrini.
În câteva minute, temperatura lor poate scădea de 100 de ori. În următoarea sută de ani - încă de 10 ori. După ce luminozitatea unei stele scade, procesul de răcire a acesteia încetinește semnificativ.
Limita Oppenheimer-Volkov
Pe de o parte, acest indicator afișează greutatea maximă posibilă a unei stele neutronice, la care gravitația este compensată de gazul neutron. Acest lucru împiedică colapsul gravitațional să se termine într-o gaură neagră. Pe de altă parte, așa-numita limită Oppenheimer-Volkov este, de asemenea, limita inferioară a greutății unei găuri negre care s-a format în timpul evoluției stelare.
Din cauza unui număr de inexactități, este dificil de determinat valoarea exactă a acestui parametru. Cu toate acestea, se presupune că se află în intervalul de 2,5 până la 3 mase solare. În acest moment, oamenii de știință susțin că cea mai grea stea cu neutronieste J0348+0432. Greutatea sa este mai mare de două mase solare. Greutatea celei mai ușoare găuri negre este de 5-10 mase solare. Astrofizicienii susțin că aceste date sunt experimentale și privesc doar stelele neutronice și găurile negre cunoscute în prezent și sugerează posibilitatea existenței unora mai masive.
Găuri negre
O gaură neagră este unul dintre cele mai uimitoare fenomene care pot fi găsite în spațiu. Este o regiune a spațiu-timp în care atracția gravitațională nu permite niciunui obiect să scape din ea. Chiar și corpurile care se pot mișca cu viteza luminii (inclusiv cuante de lumină în sine) nu sunt capabile să o părăsească. Până în 1967, găurile negre erau numite „stele înghețate”, „stele prăbușite” și „stele prăbușite”.
O gaură neagră are un opus. Se numește gaură albă. După cum știți, este imposibil să ieșiți dintr-o gaură neagră. Cât despre albii, nu pot fi pătrunși.
Pe lângă colapsul gravitațional, colapsul în centrul galaxiei sau ochiul protogalactic poate fi motivul formării unei găuri negre. Există, de asemenea, o teorie conform căreia găurile negre au apărut ca urmare a Big Bang-ului, la fel ca planeta noastră. Oamenii de știință le numesc primare.
Există o gaură neagră în galaxia noastră, care, conform astrofizicienilor, s-a format din cauza prăbușirii gravitaționale a obiectelor supermasive. Oamenii de știință susțin că astfel de găuri formează nucleul multor galaxii.
Astronomii din Statele Unite sugerează că dimensiunea găurilor negre mari poate fi subestimată semnificativ. Ipotezele lor se bazează pe faptul că, pentru ca stelele să atingă viteza cu care se deplasează prin galaxia M87, situată la 50 de milioane de ani lumină de planeta noastră, masa găurii negre din centrul galaxiei M87 trebuie să fie cel puțin 6,5 miliarde de mase solare. În prezent, se acceptă în general că greutatea celei mai mari găuri negre este de 3 miliarde de mase solare, adică mai mult de jumătate.
Sinteza găurii negre
Există o teorie conform căreia aceste obiecte pot apărea ca rezultat al reacțiilor nucleare. Oamenii de știință le-au dat numele de cadouri negre cuantice. Diametrul lor minim este de 10-18 m, iar cea mai mică masă este de 10-5 g.
The Large Hadron Collider a fost construit pentru a sintetiza găurile negre microscopice. S-a presupus că, cu ajutorul lui, ar fi posibilă nu numai sintetizarea unei găuri negre, ci și simularea Big Bang-ului, ceea ce ar face posibilă recrearea procesului de formare a multor obiecte spațiale, inclusiv planeta Pământ. Cu toate acestea, experimentul a eșuat deoarece nu a existat suficientă energie pentru a crea găuri negre.
