Kuporomoka kwa uvutano. nyota za neutroni. Mashimo nyeusi

Orodha ya maudhui:

Kuporomoka kwa uvutano. nyota za neutroni. Mashimo nyeusi
Kuporomoka kwa uvutano. nyota za neutroni. Mashimo nyeusi
Anonim

Mambo mengi ya kustaajabisha hutokea angani, matokeo yake nyota mpya kuonekana, za zamani hupotea na mashimo meusi kutokea. Mojawapo ya matukio ya ajabu na ya ajabu ni anguko la mvuto ambalo huhitimisha mageuzi ya nyota.

Mageuzi ya nyota ni mzunguko wa mabadiliko ambayo nyota hupitia wakati wa kuwepo kwake (mamilioni au mabilioni ya miaka). Wakati hidrojeni ndani yake inaisha na kugeuka kuwa heliamu, msingi wa heliamu huundwa, na kitu cha nafasi yenyewe huanza kugeuka kuwa giant nyekundu - nyota ya madarasa ya marehemu ya spectral, ambayo ina mwanga wa juu. Uzito wao unaweza kuwa mara 70 ya uzito wa Jua. Supergiants mkali sana huitwa hypergiants. Mbali na mwangaza wa juu, wanatofautishwa na muda mfupi wa kuwepo.

kuanguka kwa mvuto
kuanguka kwa mvuto

Kiini cha kuporomoka

Tukio hili linazingatiwa mwisho wa mageuzi ya nyota ambazo uzito wake ni zaidi ya saizi tatu za jua (uzito wa Jua). Thamani hii hutumiwa katika unajimu na fizikia kuamua uzito wa miili mingine ya anga. Kuporomoka hutokea wakati nguvu za uvutano zinaposababisha miili mikubwa ya ulimwengu yenye umati mkubwa kuanguka haraka sana.

Nyota zenye uzito zaidi ya tatu za sola wanazonyenzo za kutosha kwa athari za muda mrefu za nyuklia. Wakati dutu inaisha, mmenyuko wa thermonuclear pia huacha, na nyota huacha kuwa imara kwa mitambo. Hii husababisha ukweli kwamba huanza kusinyaa kuelekea katikati kwa kasi ya ajabu.

Nyota za Neutroni

Nyota zinapopungua, husababisha shinikizo la ndani kuongezeka. Ikikua na nguvu za kutosha kusimamisha mnyweo wa mvuto, basi nyota ya neutroni inaonekana.

Mwili kama huu wa ulimwengu una muundo rahisi. Nyota ina msingi, ambao umefunikwa na ukoko, na hiyo, kwa upande wake, huundwa kutoka kwa elektroni na nuclei za atomiki. Unene wa takriban kilomita 1, ni nyembamba ikilinganishwa na miili mingine inayopatikana angani.

nyota za neutroni
nyota za neutroni

Uzito wa nyota za nutroni ni sawa na uzito wa Jua. Tofauti kati yao ni kwamba radius yao ni ndogo - si zaidi ya 20 km. Ndani yao, viini vya atomiki vinaingiliana, na hivyo kutengeneza vitu vya nyuklia. Ni shinikizo kutoka upande wake ambayo hairuhusu nyota ya neutroni kupungua zaidi. Aina hii ya nyota ina kasi ya juu sana ya mzunguko. Wana uwezo wa kufanya mamia ya mapinduzi kwa sekunde moja. Mchakato wa kuzaliwa huanza kutokana na mlipuko wa supernova, ambao hutokea wakati wa kuanguka kwa mvuto wa nyota.

Njia mpya

Mlipuko wa supernova ni tukio la mabadiliko makali katika mwangaza wa nyota. Kisha nyota huanza polepole na polepole kuisha. Hivyo huisha hatua ya mwisho ya mvutokuanguka. Janga zima linaambatana na kutolewa kwa kiwango kikubwa cha nishati.

shimo kubwa jeusi
shimo kubwa jeusi

Ikumbukwe kwamba wakazi wa Dunia wanaweza kuona jambo hili baada ya ukweli. Mwangaza hufika kwenye sayari yetu muda mrefu baada ya mlipuko huo kutokea. Hii ilisababisha matatizo katika kubainisha asili ya supernovae.

Kupoa kwa nyota ya nyutroni

Baada ya mwisho wa mnyweo wa mvuto uliounda nyota ya nyutroni, halijoto yake ni ya juu sana (juu zaidi ya joto la Jua). Nyota inapoa kwa sababu ya kupoa kwa neutrino.

Ndani ya dakika chache, halijoto yake inaweza kushuka mara 100. Zaidi ya miaka mia ijayo - mara nyingine 10. Baada ya mwanga wa nyota kupungua, mchakato wa kupoa kwake hupungua sana.

mkazo wa mvuto
mkazo wa mvuto

Kikomo cha Oppenheimer-Volkov

Kwa upande mmoja, kiashirio hiki kinaonyesha uzito wa juu unaowezekana wa nyota ya nyutroni, ambapo mvuto hulipwa na gesi ya neutroni. Hii inazuia kuanguka kwa mvuto kutoka kwa shimo nyeusi. Kwa upande mwingine, kinachojulikana kama kikomo cha Oppenheimer-Volkov pia ni kikomo cha chini cha uzito wa shimo jeusi ambalo liliundwa wakati wa mageuzi ya nyota.

Kwa sababu ya idadi fulani ya makosa, ni vigumu kubainisha thamani halisi ya kigezo hiki. Walakini, inadhaniwa kuwa katika safu ya 2.5 hadi 3 za jua. Kwa sasa, wanasayansi wanadai kuwa nyota nzito zaidi ya neutronni J0348+0432. Uzito wake ni zaidi ya misa mbili za jua. Uzito wa shimo nyeusi nyepesi ni misa 5-10 ya jua. Wanaastrofizikia wanadai kuwa data hizi ni za majaribio na zinazohusu nyota za nyutroni zinazojulikana kwa sasa na mashimo meusi na kupendekeza uwezekano wa kuwepo kwa zile kubwa zaidi.

Mashimo meusi

Shimo jeusi ni mojawapo ya matukio ya kustaajabisha ambayo yanaweza kupatikana angani. Ni eneo la muda wa nafasi ambapo mvuto wa mvuto hauruhusu vitu vyovyote kutoka humo. Hata miili inayoweza kusonga kwa kasi ya mwanga (pamoja na quanta ya mwanga yenyewe) haiwezi kuiacha. Hadi 1967, shimo nyeusi ziliitwa "nyota zilizoganda", "collapsers" na "nyota zilizoanguka".

Shimo jeusi lina kinyume. Inaitwa shimo nyeupe. Kama unavyojua, haiwezekani kutoka kwenye shimo nyeusi. Kuhusu wazungu hawawezi kupenyezwa.

kuanguka kwa mvuto wa nyota
kuanguka kwa mvuto wa nyota

Mbali na kuanguka kwa uvutano, kuanguka katikati ya galaksi au jicho la protogalaksi kunaweza kuwa sababu ya kutokea kwa shimo jeusi. Pia kuna nadharia kwamba shimo nyeusi zilionekana kama matokeo ya Big Bang, kama sayari yetu. Wanasayansi wanaziita za msingi.

Kuna shimo moja jeusi kwenye Galaxy yetu, ambalo, kulingana na wataalamu wa anga, liliundwa kutokana na kuporomoka kwa mvuto wa vitu vikubwa sana. Wanasayansi wanadai kwamba mashimo kama hayo yanaunda kiini cha galaksi nyingi.

kuporomoka kwa nguvu ya juu zaidivitu
kuporomoka kwa nguvu ya juu zaidivitu

Wanaastronomia nchini Marekani wanapendekeza kuwa saizi ya mashimo meusi makubwa inaweza kupunguzwa sana. Mawazo yao yanatokana na ukweli kwamba ili nyota zifikie kasi ya kusonga mbele kwenye galaksi ya M87, iliyoko miaka milioni 50 ya mwanga kutoka kwenye sayari yetu, ni lazima wingi wa shimo jeusi katikati ya galaksi ya M87 liwe. angalau misa ya jua bilioni 6.5. Kwa sasa, inakubalika kwa ujumla kuwa uzito wa shimo kubwa jeusi ni misa ya jua bilioni 3, ambayo ni zaidi ya nusu ya kiasi hicho.

Muundo wa shimo jeusi

Kuna nadharia kwamba vitu hivi vinaweza kuonekana kutokana na athari za nyuklia. Wanasayansi wamewapa jina la zawadi nyeusi za quantum. Kipenyo chao cha chini zaidi ni 10-18 m, na uzani mdogo zaidi ni 10-5 g.

mkazo wa mvuto
mkazo wa mvuto

Gari Kubwa la Hadron Collider iliundwa ili kuunganisha mashimo meusi madogo madogo. Ilifikiriwa kuwa kwa msaada wake itawezekana sio tu kuunganisha shimo nyeusi, lakini pia kuiga Big Bang, ambayo ingewezekana kuunda upya mchakato wa malezi ya vitu vingi vya nafasi, pamoja na sayari ya Dunia. Hata hivyo, jaribio halikufaulu kwa sababu hapakuwa na nishati ya kutosha kuunda mashimo meusi.

Ilipendekeza: