Чорнi дiри
Информация - Авиация, Астрономия, Космонавтика
Другие материалы по предмету Авиация, Астрономия, Космонавтика
омiнювання. Так, чорнi дiри масою близько 1015 р повиннi випромiнювати кванти з енергiСФю близько 100 МеВ.
Спостереження таких квантiв, що приходять з космосу, в принципi могло б допомогти виявленню первинних чорних дiрок. Поки ж вони не виявленi, i можна тiльки сказати, що кiлькiсть чорних дiр масою близько 1015 р у Всесвiтi маСФ бути в середньому не бiльше, нiж десять тисяч на кожен кубiчний парсек. Якщо б iх було бiльше, то загальна кiлькiсть гамма-квантiв, з енергiСФю близько 100 МеВ було б бiльше спостережуваного зараз потоку гамма-квантiв з космосу.
3. Еволюцiя зiрок
Зорянi рештки можуть бути трьох рiзновидiв: це бiлi карлики, нейтроннi зiрки i чорнi дiри.
Природа бiлих карликiв як мертвих зiрок стала досить ясна пiсля пiонерськоi роботи С. Чандрасекара на початку 1930-х рокiв. Та термоядерна пiч, яка пiдтримуСФ структуру звичайних зiрок, не може бути причиною стiйкостi зовнiшнiх шарiв у бiлих карликiв просто тому, що в них вже вичерпано все пальне. Для розумiння того, що ж пiдтримуСФ структуру бiлого карлика, розглянемо речовину в серцевинi колапсуючоi, вмираючоi зiрки. У мiру стиснення зiрки тиску i щiльностi стають такi великi, що всi атоми повнiстю роздавлюються. У результатi виходить море вiльних електронiв, у якому як би плавають ядра. Електрони мають спiном, або власним обертанням, внаслiдок чого iх поведiнка пiдкоряСФться важливого закону природи, що зветься у фiзицi принципом заборони Паулi. Згiдно з цим, два електрони одночасно не можуть займати одне i те ж мiiе, якщо iх швидкостi i спiни однаковi. У мiру стиснення вмираючоi зiрки електрони пiддаються тиску до такоi мiри, що врештi-решт виявляються заповненими всi вакансii можливого розташування i швидкостей електронiв. Як тiльки це сталося, електрони починають з великою силою дiяти один на одного, чинячи опiр подальшому стисненню вмираючоi зiрки. Таким чином, виникаСФ тиск вироджених електронiв, що запобiгаСФ необмежену стиск (колапс) бiлого карлика.
Бiлi карлики вiдомi астрономам вже протягом багатьох рокiв. Цi зiрки настiльки звичайнi, що до недавнiх пiр всi вважали iх кiнцевим станом усiх вмираючих зiрок.
Виконавши детальнi розрахунки структури бiлих карликiв, Чандрасекара прийшов до цiкавого вiдкриття: для маси бiлого карлика iснуСФ сувора верхня межа. Тиск вироджених електронiв здатне пiдтримувати речовина мертвоi зiрки лише в тому випадку, якщо ii маса не перевищуСФ приблизно 1,25 маси Сонця. Якщо ж маса вмираючоi зiрки iстотно бiльше 1,25 сонячноi, то навiть потужних сил мiж виродженими електронами недостатньо для того, щоб протистояти нищiвного тиску горiшнiх шарiв зiрки. Цей критичний межа маси - близько 1,25 маси Сонця-називаСФться межею Чандрасекара.
Так як бiлi карлики вельми звичайнi i так як не було вiдомо iнших типiв мертвих зiрок, то астрономи вважали, що всi вмираючi зiрки примудряються так чи iнакше скинути достатню кiлькiсть речовини, щоб iх маси опинилися в межах маси Чандрасекара i дали нейтрони. Коли, нарештi, вся зiрка майже цiлком перетвориться на нейтрони, знову почне вiдiгравати важливу роль принцип заборони Паулi. Сили мiж нейтронами викличуть появу тиску вироджених нейтронiв. Це нове, ще бiльш могутнСФ тиск здатний зупинити стиск i веде до появи зоряного тiла нового типу - нейтронноi зiрки.
Ще через пять рокiв, в 1939 р., Ю.Р. Оппенгеймер i Г. Волков опублiкували великi обчислення, що доводять плiднiсть цих мiркувань. Але так як нiхто нiколи не спостерiгав нейтронних зiрок, цi пророчi iдеi не знайшли пiдходящоi грунту. По сутi справи астрономи просто не знали, де i як iм шукати нейтроннi зiрки.
У 1054 р. н. е.. астрономи Стародавнього Китаю вiдзначили появу на небi зiрки-гостi в сузiрi Тельця. Яскравiсть цiСФi новоi зiрки була настiльки велика, що ii можна було бачити без працi в сонячний день, Потiм вона почала слабшати i незабаром зовсiм пропала з поля зору.
Коли сучаснi астрономи направили своi телескопи на те мiiе неба, де, за давнiми записами, зявилася зiрка-гостя, вони виявили чудову Крабоподiбна туманнiсть. Крабоподiбна туманнiсть СФ прекрасним прикладом залишку вибуху надновоi, а давньокитайських астрономам настiльки пощастило, що вони побачили вмираючу зiрку, коли вона скидала свою атмосферу.
Наприкiнцi 1968 астрономiв чекала нова радiсть: був виявлений пульсар, який знаходиться точно посерединi Крабоподiбноi туманностi. Цей пульсар, вiдомий як NP 0532, - самий швидко пульсуючий з усiх пульсарiв. РЖмпульси радiовипромiнювання приходять вiд нього по 30 разiв за секунду. Це вiдкриття дало астрономам привiд для пiдозр, що вмираючi зiрки можуть мати якийсь стосунок до пульсара. Безпосереднi розрахунки показали, що бiлi карлики не здатнi давати тридцять iмпульсiв радiошумiв в секунду. Прийшла пора воскресити iдеi Бааде, Цвiккi, Оппенгеймера i Волкова.
Усi зiрки обертаються i всi вони, ймовiрно, володiють магнiтними полями. У звичайних умовах обидва цих властивостi досить несуттСФвi. Наприклад, Сонце робить один оборот навколо своСФi осi приблизно за мiсяць. Його магнiтне поле до того ж досить слабке. У середньому у Сонця магнiтне поле маСФ приблизно таку ж напруженiсть, як i у Землi. Однак якщо Сонце або подiбна йому зiрка стане стискатися до розмiрiв нейтронноi зiрки, то обидва зазначених властивостi придбають виключно важливе значення. Щоб зрозумiти причини цього, уявiмо собi фiгуристку, що робить пiрует на льоду. Це - прямий наслiдок фундаментального закону фiзики, вiдомого як закон ?/p>