Черные дыры

Файл : 165314i.doc (размер : 123,392 байт)

Содержание

2Введение

Внешнее строение черной дыры2

Временные туннели?3

Эргосфера3

Метаморфозы чёрных дыр4

Найдена ли уже чёрная дыра?6

Может XTE J1118+480 и есть та самая чёрная дыра?7

Гипотеза Лапласа9

Работы Хоукинга9

Заключение10

Использованная литература:11

Введение

Черные дыры – объекты вселенной, которые привлекают интерес многих учёных-астрономов. Чёрные дыры, космические объекты, сущест​во​вание которых предсказывает общая теория относительности. Обра​зуются при неограниченном гравитационном коллапсе массивных косми​ческих тел (в частности, звезд с массами 40-60 M(). Коллапс гравитацион​ный - ката​строфически быстрое сжатие звезды под действием сил тяготения (гравитации).

Внешнее строение черной дыры

Черная дыра обладает внешним гравитационным полем, свойства которого определяются массой, моментом вращения и, возможно, электри​ческим зарядом, если коллапсирующая звезда была электрически заряжена. На больших расстояниях поле чёрной дыры практически не отличается от полей тяготения обычных звёзд, и движение других тел, взаимодействующих с чёрной дырой на большом расстоянии, подчиняется законам механики Ньютона. Гравитационное поле настолько сильно, что абсолютно не может испускать свет, поэтому они кажутся чёрными.

Катастрофическая гравитация сжатием (коллапсом) может заканчи​вать​ся, в частности, эволюция звёзд, масса которых к моменту сжатия превышает критическую величину. Значение критической массы точно не определено и в зависимости от принятого уравнения состояния вещества меняется от 1,5M(

Если после потери устойчивости в звезде не происходит освобождения энергии, достаточной для остановки сжатия или для взрыва, при котором оставшаяся после взрыва масса стала бы меньше критической, то централь​ные части звезды коллапсируют и за короткое время достигают гравитаци​он​ного радиусаrg. Никакие силы не могут воспрепятствовать дальнейшему сжатию звезды, если её радиус уменьшится до rg (до радиуса сферы Шварц​шильда). Основное свойство сферы Шварцшильда состоит в том, что никакие сигналы, испускаемые с поверхности звезды, достигшей этой сферы, не мо​гут выйти наружу. Таким образом, в результате гравитационного сжатия мас​сивных звёзд появляется область пространства-времени, из которой не может выйти никакая информация о физических процессах, происходящих внутри неё.

Временные туннели?

Известны трудности, связанные с межзвездными перелетами. В ряде теоретических работ показана возможность существования тунне​лей, соединяющих любые отдаленные области Метагалактики или раз​личные мини-вселенные в Большой Вселенной. Система из двух тунне​лей, обеспечивающая движение вещества и излучения в любом направ​лении, для внешнего наблюдателя будет весьма сходной с двойной сис​темой, состоящей из черной и белой дыры.

Через аналог черной дыры возможен проход из одной части нашей Вселенной в другую ее часть или в другую вселенную. Через аналог белой дыры возможен доступ к нам. Идея применения топологических туннелей использована в романе известного американского астрофизика К. Сагана «Контакт».

Эргосфера

Как показывают расчёты, у вращающейся чёрной дыры вне её поверхности должна существовать область, ограниченная поверхностью статического предела, то есть эргосфера. Сила притяжения со стороны чёрной дыры, действующая на неподвижное тело, помещенное в эргосферу, обращается в бесконечность. Однако эта сила конечна. Любые частицы, оказавшиеся в эргосфере, будут вращаться вокруг чёрной дыры. Наличие эргосферы может привести к потере энергии вращающейся чёрной дыры. Это возможно, в частности, в том случае, если некоторое тело, влетев в эргосферу, распадается (например, в результате взрыва) около поверхности чёрной дыры, на две части, причём одна из них продолжает падение на чёрную дыру, а вторая вылетает из эргосферы. Параметры взрыва могут быть такими, что энергия вылетевшей из эргосферы части больше энергии былого тела. Дополнительная энергия при этом черпается из энергии вращения чёрной дыры. С уменьшением момента её вращения поверхность статического предела сливается с поверхностью чёрной дыры и эргосфера исчезает. Быстрое вращение коллапсирующего тела препятствует образованию чёрной дыры вследствие действия сил вращения. Поэтому чёрная дыра не может иметь момент вращения больший некоторого экстремального значения.