Астронет > Перевод "Официального Сайта Теории Суперструн"

Астронет: Patricia Schwarz/CalTech Перевод "Официального Сайта Теории Суперструн"
http://variable-stars.ru/db/msg/1199352/bh/blackh1.html

<< Черные дыры | Оглавление | Свойства черных дыр >>

Гравитационный коллапс

Вы можете попробовать подпрыгнуть так высоко, чтобы оторваться от Земли и улететь в открытый космос. Но у Вас ничего не получится. Почему ? Сила притяжения очень быстро притянет Вас обратно. Однако, на Марсе Вы сможете подпрыгнуть выше, а на Луне - еще выше, поскольку как Марс, так и Луна значительно менее массивны, чем Земля. Сила притяжения на поверхности Луны составляет только 1/6 от земной.

Гигантская черная дыра, окруженная облаком пыли в центре далекой галактики, снимок с телескопа Хаббла

    Вы останетесь на Земле и никак не сможете преодолеть ее притяжение до тех пор, пока у Вас не появится ракета, которая сможет развить скорость, превышающую первую космическую - скорость, которую необходимо сообщить телу для того, чтобы вывести его в открытый космос. Именно так и работают все космические программы. Если Вы запустите нечто достаточно быстро, то оно сможет преодолеть земную гравитацию и выйти в открытый космос.
    Но необходимо иметь в виду тот факт, что во Вселенной существует максимально допустимая скорость (передачи сигнала или взаимодействия) - скорость света. И что происходит если у некой планеты первая космическая скорость превосходит скорость света ? Если, иными словами, гравитация настолько сильна, что даже свет не может вырваться наружу ?
    Это означает что Вы внутри черной дыры. Черная дыра это такой гравитационный объект, гравитационное поле которого настолько сильно, что даже свет не может вырваться наружу из него. При этом горизонтом событий черной дыры называют ту границу, на которой свет теряет способность "улететь" от черной дыры. Ничто из того, что попадает внутрь горизонта событий, не может вырваться обратно наружу, даже свет.
    Черные дыры могут образовываться из массивных звезд через гравитационный коллапс последних, если они хотя бы в два раза массивней Солнца. Обычно в звездах поддерживается баланс между гравитацией и давлением изнутри звезды. Когда звезда становится достаточно старой и в ней выгорает сначала водород, переходя в гелий посредством ядерных реакций, потом гелий переходит в более тяжелые элементы типа железа и никеля, у нее остаются три возможности. Две первые возможности доступны для звезд, которые не более чем в два раза массивнее нашего Солнца (само Солнце реализует одну из этих двух судеб). Эти две судьбы зависят от давления вырожденного газа и связаны с принципом запрета Паули - два фермиона не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии в одно время. Итак, два стабильных исхода гравитационного коллапса следующие:

1.белый карлик, поддерживаемый давлением вырожденных электронов

2.нейтронная звезда, поддерживаемая давлением вырожденных нейтронов.
    Но если коллапсирующая звезда очень велика и ее масса более чем в два раза превосходит массу Солнца, то давление вырожденного газа, как электронного, так и нейтронного, не может предотвратить неограниченный гравитационный коллапс, приводящий к образованию черной дыры.
    Примерный возраст Вселенной в несколько раз превосходит время жизни типичной звезды. Из этого следует, что должно быть довольно много звезд более, чем в два раза массивней, чем Солнце, у которых выгорел весь водород и которые уже сколлапсировали. Так что во Вселенной должно быть довольно много черных дыр, но это все только если модель их формирования, разработанная астрофизиками, верна. Черные дыры, которые формируются путем коллапса одиночных звезд, могут быть от двух до ста раз более массивными, чем Солнце.
    Другим способом формирования черных дыр является гравитационных коллапс центра большого скопления звезд. Такие черные дыры могут быть во много-много раз более массивными, чем наше Солнце. И такие черные дыры могут быть в центре каждой галактики включая нашу галактику, Млечный Путь. Черная дыра, приведенная на картинке выше, находится в центре галактики NGC 7052 и она окружена ярким облаком газа 3,700 световых лет в поперечнике. Масса этой черной дыры в 300 миллионов раз превосходит массу Солнца.

<< Черные дыры | Оглавление | Свойства черных дыр >>