Czym są czarne dziury?
Dzieci Czy myślisz, że kiedykolwiek zobaczysz efekt próżni w swoim pokoju? Kiedy coś robisz, obserwuj uważnie, ponieważ możesz zobaczyć, jak brud i okruchy zaczynają przemieszczać się w stronę odkurzacza. Czarna dziura działa jak odkurzacz, ale tylko w kosmosie. Jednak to nie silne ssanie powoduje, że obiekty wpadają do czarnej dziury. Ssanie nie będzie wystarczająco mocne. Zamiast tego czarna dziura wykorzystuje grawitację, aby przyciągnąć wszystko wokół niej.
Jak powstają czarne dziury? Wyjaśnienie dla dzieci
Gdy wielkie gwiazdy kończy się paliwo, nie może już utrzymać swojej wagi. Ciśnienie masywnych warstw wodoru powoduje, że gwiazda kurczy się coraz bardziej. Ostatecznie gwiazda stanie się mniejsza niż atom. Wyobraźcie sobie, dzieci, przez chwilę, że cała gwiazda zostanie rozbita na punkt mniejszy od atomu.
Jak coś może być mniejsze, ale zachować tę samą masę?
W rzeczywistości wszystko jest bardzo proste. Weź gąbkę wielkości butelki, z łatwością zmiażdżysz ją w dłoniach. Ale tu ciekawy punkt. Jeśli zrobisz coś mniej, ściskając go, jego grawitacja stanie się silniejsza. Wyobraźcie sobie, dzieci, jeśli skompresujecie gwiazdę do rozmiarów atomu, jak potężna stanie się jej grawitacja?
Grawitacja czarnej dziury jest tak potężna, że pochłania wszystko, nawet światło, które przechodzi zbyt blisko. Zgadza się, nawet światło nie może uciec z czarnej dziury.
Struktura czarnej dziury. Astronomia dla dzieci
Czarne dziury składają się z trzech głównych części. Zewnętrzna warstwa czarnej dziury nazywana jest zewnętrznym horyzontem zdarzeń. Wewnątrz zewnętrznego horyzontu zdarzeń nadal możesz uciec przed grawitacją czarnej dziury, ponieważ grawitacja nie jest tam tak silna. Środkowa warstwa czarnej dziury nazywana jest wewnętrznym horyzontem zdarzeń. Jeśli nie uciekliście przed grawitacją czarnej dziury, zanim weszliście w wewnętrzny horyzont zdarzeń, to przegapiliście swoją szansę, dzieciaki. Siła grawitacji w tej warstwie jest znacznie większa i nie puszcza chwytanych przez siebie obiektów. W tym momencie zaczynasz opadać w kierunku środka czarnej dziury. Centrum czarnej dziury nazywane jest Osobliwością. To dziwne słowo oznacza zmiażdżoną gwiazdę. Osobliwość to miejsce, w którym grawitacja czarnej dziury jest największa.
Jak dostać się do czarnej dziury?
Pomyśl o Ziemi. Jeśli podejdziesz zbyt blisko Ziemi, natkniesz się na jej grawitację. Na Ziemi można było ponownie polecieć rakietą w kosmos. Jeśli jednak wpadniecie do czarnej dziury, dzieci, nie będziecie miały jak się z niej wydostać, ponieważ grawitacja jest bardzo silna.
> Czarne dziury
Co się stało czarna dziura– wyjaśnienia dla dzieci: opis ze zdjęciami, jak znaleźć Wszechświat w kosmosie, jak pojawiają się gwiazdy, śmierć, supermasywne czarne dziury w galaktykach.
Dla rodziców najmłodszych Lub W szkole musieć wyjaśnić, jak postrzegać czarną dziurę puste miejsce- poważny błąd. Wręcz przeciwnie, skupia się w nim niesamowita ilość materii, która zamknięta jest na niewielkiej przestrzeni. Do wyjaśnienie dla dzieci była bardziej kolorowa, wyobraźcie sobie, że bierzecie gwiazdę 10 razy masywniejszą od Słońca i próbujecie wcisnąć ją na obszar wielkości Nowego Jorku. Pod wpływem tego ciśnienia pole grawitacyjne staje się tak silne, że nikt, nawet promień światła, nie jest w stanie uciec. Wraz z rozwojem technologii NASA jest w stanie dowiedzieć się coraz więcej o tych tajemniczych obiektach.
Zaczynać wyjaśnienie dla dzieci Jest to możliwe, ponieważ termin „czarna dziura” istniał dopiero w 1967 roku (wprowadzony przez Johna Wheelera). Ale wcześniej przez kilka stuleci wspominano o istnieniu dziwnych obiektów, które ze względu na swoją gęstość i masywność nie emitują światła. Przepowiedział je nawet Albert Einstein w r ogólna teoria względność. Udowodniła, że kiedy umiera masywna gwiazda, pozostaje małe, gęste jądro. Jeśli gwiazda ma masę trzy razy większą od Słońca, wówczas grawitacja pokonuje inne siły i otrzymujemy czarną dziurę.
Oczywiście, że to ważne wyjaśnij dzieciomże badacze pozbawieni są możliwości bezpośredniej obserwacji tych obiektów (teleskopy wyszukują jedynie światło promieniowanie rentgenowskie i inne formy promieniowanie elektromagnetyczne), więc nie ma co czekać na zdjęcie czarnej dziury. Można jednak obliczyć ich lokalizację, a nawet określić ich rozmiar ze względu na wpływ, jaki wywierają na otaczające obiekty. Na przykład, jeśli przechodzi przez chmurę materia międzygwiazdowa, wówczas zacznie wciągać materię do wewnątrz – akrecję. To samo stanie się, jeśli gwiazda przejdzie w pobliżu. To prawda, że gwiazda może eksplodować.
W momencie przyciągania substancja nagrzewa się i przyspiesza, uwalniając ją w przestrzeń Promienie rentgenowskie. Ostatnie odkrycia pozwoliły dostrzec kilka potężnych rozbłysków promieni gamma, co pokazuje, że dziura pożera pobliskie gwiazdy. W tym momencie stymulują wzrost jednych, a hamują inne.
Śmierć gwiazdy to początek czarnej dziury
Większość czarne dziury powstają z pozostałości materiału umierających dużych gwiazd (wybuch supernowej). Mniejsze gwiazdy stają się gęstymi gwiazdami neutronowymi, którym brakuje masy, aby uwięzić światło. Jeśli masa gwiazdy jest 3 razy większa od masy Słońca, staje się ona kandydatką na czarną dziurę. Ważny wyjaśnij dzieciom jedna ciekawostka. Kiedy gwiazda zapada się, jej powierzchnia zbliża się do wyimaginowanej powierzchni (horyzontu zdarzeń). Czas na samej gwieździe staje się wolniejszy niż czas na obserwatorze. Kiedy powierzchnia dociera do horyzontu zdarzeń, czas zatrzymuje się i gwiazda nie może już się zapaść – jest zamrożonym, zapadającym się obiektem.
Większe czarne dziury mogą pojawić się po zderzeniu gwiazd. Po wystrzeleniu w grudniu 2004 roku teleskop NASA był w stanie wykryć silne, ulotne błyski światła – promienie gamma. Następnie Chandra i Hubble zebrały dane o zdarzeniu i zdały sobie sprawę, że błyski te mogą być wynikiem zderzenia czarnej dziury z gwiazda neutronowa, co tworzy nową czarną dziurę.
Choć w trakcie edukacji dzieci I rodzice Już to ustaliliśmy, ale jedno pozostaje tajemnicą. Wydaje się, że dziury istnieją w dwóch różnych skalach. Jest wiele czarnych dziur – pozostałości masywne gwiazdy. Zazwyczaj są one 10–24 razy masywniejsze od Słońca. Naukowcy stale je obserwują, gdy obca gwiazda zbliża się krytycznie. Jednak większość czarnych dziur istnieje w izolacji i po prostu nie można ich zobaczyć. Jednak sądząc po liczbie gwiazd wystarczająco dużych, aby stać się kandydatami na czarną dziurę, droga Mleczna Takich czarnych dziur muszą być dziesiątki milionów miliardów.
Istnieją również supermasywne czarne dziury, które są milion, a nawet miliard razy większe od naszego Słońca. Uważa się, że takie potwory żyją w centrach prawie wszystkich duże galaktyki(i u nas).
Dla najmłodszych ciekawie będzie to wiedzieć przez długi czas Naukowcy uważali, że nie ma średniej wielkości czarnych dziur. Jednak dane z Chandry, XMM-Newton i Hubble'a pokazują, że tak jest.
Być może dzięki temu pojawiają się supermasywne czarne dziury reakcja łańcuchowa spowodowane zderzeniami gwiazd w gromadach zwartych. Z tego powodu gromadzi się wiele masywnych gwiazd, które zapadają się i tworzą czarne dziury. Gromady te zajmują następnie centrum galaktyki, gdzie czarne dziury łączą się i stają się supermasywnymi członkami.
Być może już rozumiesz, że nie będziesz mógł podziwiać czarnej dziury wysoka jakość online, ponieważ obiekty te nie emitują światła. Ale dzieci będą zainteresowane studiowaniem fotografii i diagramów powstałych na podstawie kontaktu czarnych dziur i zwykłej materii.
| Obiekty kosmiczne |
W nowej lekcji wideo z astronomii profesor opowie o tym, jak powstają czarne dziury i dlaczego są niebezpieczne.
Jak powstają czarne dziury
Czarnych dziur nie można dotknąć i nie można przez nie przejść. Czarne dziury to obszary w czasoprzestrzeni, które tworzą superpotężne przyciąganie. Przyciąganie zagina przestrzeń i czas, czyli do środka czarna dziura nie ma linii prostych, przestrzeń jest zmięta i spleciona. Jeśli gwiazda uformuje się w pobliżu czarnej dziury, siły grawitacyjne czarnej dziury rozerwą ją na kawałki, a ona zniknie w głębi dziury. Jeśli coś wpadnie do czarnej dziury, pozostaje tam na zawsze. Aby przezwyciężyć potężne przyciąganie czarnej dziury, konieczne jest rozwinięcie prędkości większej niż prędkość światła, ale niestety jest to niemożliwe. Naukowcy nie wiedzą dokładnie, jak powstają supermasywne czarne dziury, ale w przypadku zwykłych czarnych dziur wszystko jest mniej więcej jasne. Podczas ewolucji gwiazdy wodór stopniowo się wypala i odpowiednio jego ilość maleje, co prowadzi do tego, że siła ciśnienia świetlnego zaczyna przewyższać siłę kompresja grawitacyjna. Gwiazda znacznie zwiększa swój rozmiar i zamienia się w czerwonego olbrzyma, który następnie eksploduje. Po eksplozji rozpoczyna się kompresja, po czym gwiazda ochładza się i staje się niewidoczna bezpośrednio. Ale jeśli masa pozostałości czerwonego olbrzyma przekracza masę Słońca 2-2,5 razy, wówczas jego kompresja nie może się zatrzymać, ponieważ siła grawitacji całkowicie tłumi opór ściskania, w wyniku czego pozostałość ta zostaje sprasowana w gęstą, maleńką bryłę, jakby zamknięta w sobie. I to właśnie w momencie zapadnięcia się grawitacji (kompresji) powstają czarne dziury. W rezultacie okazuje się, że masa jest skupiona na tak małym obszarze, że nawet prędkość światła nie jest wystarczająca, aby opuścić jej sąsiedztwo. Stąd pierwsza część nazwy jest czarna, ponieważ może nawet pochłaniać światło. Druga część – dziura – oznacza, że wszystko, co wpadnie w obszar czarnej dziury, staje się na zawsze niedostępne dla obserwacji.
Na tę część działa grawitacja, zanim zdąży cokolwiek zobaczyć. Naukowcy przeprowadzili wszystkie obliczenia dla najprostszej sferycznie symetrycznej czarny dziury, którego promień równy promieniowi Schwarzschilda. Czarny dziury, powstałe podczas zapadania się gwiazd, mają więcej złożone cechy. Jednak, jak zauważają autorzy, z biegiem czasu stają się one coraz bardziej...
https://www.site/journal/117634
Czyli około 1,6x10-35 metrów. Obliczenia pokazują, że na taką skalę powstają mikroskopijne zjawiska czarny dziury. Przypomnijmy, że wg nowoczesne pomysły, żywotność takich obiektów jest niezwykle krótka - wyparowują w... Hawkingu. Jednak naukowcy wykazali to w ramach swojej hipotezy czarny dziury może być w niektórych stan stabilny. Obliczenia pokazują, że tak czarny dziury będzie miał podobne właściwości cząstki elementarne. W szczególności, ...
https://www.site/journal/118249
Opowiadane na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego. Astronomowie uważają, że jakiś supermasywny czarny dziury, położonej w sąsiednich galaktykach, co najmniej dwa, a może cztery razy... Odkrycie może zmienić zrozumienie tego, w jaki sposób powstają galaktyki i jaką rolę odgrywają we wszechświecie czarny dziury. Pod koniec ubiegłego miesiąca grupa badaczy pod przewodnictwem Andrew Fabiana Uniwersytet Cambridge...
https://www.site/journal/118608
Dotrzyj do 400 tysięcy lat świetlnych. Według naukowców 10–20 procent całego żelaza w galaktykach można przenieść z miejsca na miejsce. czarny dziury. Ponadto naukowcy ustalili, że emisje ze zwartego obiektu prowadzą do powstawania otwór gaz kolosalnych pustek. Rozmiary niektórych z nich sięgają 670 tysięcy lat świetlnych. Zwłaszcza na studia...
https://www.site/journal/120495
Pracując obecnie w USA, zaproponowali sposób na stworzenie urządzenia, którego właściwości będą przypominały czarny dziury. Takie urządzenie powinno opierać się na konstrukcji cylindrycznej, skorupie i wewnętrzna część które różnią się... wchłanianiem. Autorski Nowa praca wdrożył pomysł rosyjskich naukowców w praktyce. Aby stworzyć kuchenkę mikrofalową czarny dziury Naukowcy wykorzystali metamateriały – specjalne substancje, które mogą w specyficzny sposób zaginać ścieżki osób przechodzących przez nie…
https://www.site/journal/121214
Zegnij, poruszając się po spirali w kierunku jej środka - tak jak czarny dziury choć z zupełnie innych powodów. Jeśli czarny otwór działa dzięki swojej kolosalnej sile przyciągania, narzędzie wymyślone przez Narimanova i Kildisheva, ... (Tie Jun Cui) i Qiang Cheng wcielili to w rzeczywistość, tworząc taką symulowaną „ czarny otwór", zdolne do chwytania i wchłaniania promieniowanie mikrofalowe. Urządzenie to cylinder składający się z 60 pierścieniowych warstw porowatych metamateriałów...
https://www.site/journal/121533
Niedługo potem powstały J0005-0006 i J0303-0019 wielki wybuch, po ustaleniu ich masy czarny dziury. Im bardziej nagrzany pył znajduje się w kwazarze, tym więcej masy czarny dziury(ma dużo „jedzenia” dla wzrostu). Szerokie rzesze czarny dziury J0005-0006 i J0303-0019 okazały się najmniejszymi ze wszystkich znanych kwazarów młodego Wszechświata. Ostatnio...
https://www.site/journal/124842
Einsteina-Rosena. Obiekty te to hipotetyczne tunele łączące różne obszary przestrzeni. Popławski uważa, że drugi koniec tunelu czasoprzestrzennego czarny dziury podłączony do białego otwór(antypoda czarny dziury- obszar przestrzeni, do którego nic nie może wejść). Jednocześnie wewnątrz tunelu czasoprzestrzennego powstają warunki przypominające rozszerzający się Wszechświat, podobny do tego, który obserwujemy...