Πώς δημιουργείται μια μαύρη τρύπα

ΦΩΤΙΑΔΟΥ ΣΑΠΦΩ — Thu, 20 Feb 2020 08:54:54 +0000

Οι μαύρες τρύπες προβλέπονται από την γενική θεωρία της σχετικότητας, η οποία όχι μόνο αναφέρει ότι οι μαύρες τρύπες μπορούν να υπάρξουν, αλλά προβλέπει ότι σχηματίζονται στη φύση οποτεδήποτε συγκεντρώνεται σε ένα δεδομένο χώρο επαρκής ποσότητα μάζας, μέσω της διαδικασίας που καλείται βαρυτική κατάρρευση. Όσο η μάζα μέσα σε μία συγκεκριμένη περιοχή μεγαλώνει, η δύναμη της βαρύτητας γίνεται πιο ισχυρή – ή στη γλώσσα της σχετικότητας, ο χώρος γύρω της παραμορφώνεται όλο και εντονότερα. Όταν η ταχύτητα διαφυγής σε μια συγκεκριμένη απόσταση από το κέντρο φθάσει την ταχύτητα του φωτός, σχηματίζεται ένας ορίζοντας γεγονότων, μέσα στον οποίο ύλη και ενέργεια αναπόφευκτα καταρρέουν σε ένα μοναδικό σημείο, σχηματίζοντας μία βαρυτική μοναδικότητα.

Μια ποσοτική ανάλυση αυτής της ιδέας οδήγησε στην πρόβλεψη ότι ένας αστέρας που έχει τουλάχιστον 3 φορές την μάζα του ήλιου στο τέλος της εξέλιξής του, σχεδόν σίγουρα θα συρρικνωθεί μέχρι το κρίσιμο εκείνο μέγεθος που χρειάζεται για να υποστεί βαρυτική κατάρρευση. Μόλις αρχίσει η κατάρρευση, δεν φαίνεται να μπορεί να διακοπεί από καμία φυσική δύναμη και σχηματίζεται αστέρας νετρονίων. Αν η μάζα του είναι ακόμα πιο μεγάλη, τελικά σχηματίζεται μαύρη τρύπα.

ΠΗΓΗ wikipedia

Τα είδη των μαύρων οπών

ΦΩΤΙΑΔΟΥ ΣΑΠΦΩ — Thu, 20 Feb 2020 08:54:53 +0000

Οι μαύρες τρύπες φαίνονται συχνά πολύ διαφορετικές η μία από την άλλη. Αλλά αυτό συμβαίνει λόγω της ποικιλίας που υπάρχει στα περίχωρά τους. Οι ίδιες οι μαύρες τρύπες είναι όλες ίδιες, εκτός από τρεις χαρακτηριστικές ιδιότητες: τη μάζα τους, τη στροφορμή τους (εάν και πόσο γρήγορα περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα), και το ηλεκτρικό φορτίο τους. Είναι εκπληκτικό ότι οι μαύρες τρύπες διαγράφουν εντελώς όλες τις άλλες σύνθετες ιδιότητες των αντικειμένων που καταπίνουν.

Οι αστρονόμοι μπορούν να μετρήσουν τη μάζα των μαύρων οπών όταν μελετούν το υλικό που είναι σε τροχιά γύρω τους. Μέχρι τώρα, έχουμε βρει δύο τύπους μαύρων οπών: τις αστρικές (μερικές φορές βαρύτερες από τον ήλιο μας) ή τις υπερμεγέθεις (περίπου τόσο βαριές όσο κι ένας μικρός γαλαξίας). Αλλά μπορεί να υπάρξουν και με άλλες μάζες. Παραδείγματος χάριν, οι πρόσφατες παρατηρήσεις δείχνουν ότι μπορούν να υπάρξουν μαύρες τρύπες με μάζες μεταξύ των αστρικών και των υπερμεγεθών μαύρων οπών ή ενδιάμεσης μάζας όπως λέγονται.

Οι μαύρες τρύπες μπορούν να περιστρέφονται γύρω από έναν άξονα, αν και η ταχύτητα περιστροφής δεν μπορεί να υπερβεί κάποιο όριο. Οι αστρονόμοι νομίζουν ότι πολλές μαύρες τρύπες στο σύμπαν πιθανώς περιστρέφονται, επειδή τα αντικείμενα από τα οποία οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται (τα αστέρια παραδείγματος χάριν) περιστρέφονται επίσης. Οι μαύρες τρύπες θα μπορούσαν επίσης να είναι φορτισμένες. Εντούτοις, γρήγορα θα εξουδετερωνόταν το φορτίο τους λόγω της προσέλκυσης και της κατάποσης υλικού με αντίθετη πολικότητα. Έτσι οι αστρονόμοι θεωρούν ότι όλες οι μαύρες τρύπες στο σύμπαν είναι αφόρτιστες.

Οι μαύρες τρύπες χωρίς φορτίο και μηδενικής στροφορμής λέγονται μαύρες τρύπες Schwarzschild. Μαύρες οπές χωρίς φορτίο αλλά με στροφορμή διάφορη του μηδενός λέγονται μαύρες τρύπες Kerr. Οι μη περιστροφικές φορτισμένες μαύρες τρύπες καλούνται μαύρες τρύπες Reissner-Nordström. Οι φορτισμένες που συγχρόνως περιστρέφονται καλούνται μαύρες τρύπες Kerr-Newman. Και το θεώρημα των μαύρων οπών χωρίς τρίχες δείχνει ότι η μάζα, το φορτίο και η στροφορμή είναι οι μόνες ιδιότητες που μπορεί να κατέχει μια μαύρη τρύπα.

ΠΗΓΗ: http://physics4u.gr/blog/2018/09/06/%CF%84%CE%B1-%CE%B5%CE%AF%CE%B4%CE%B7-%CF%84%CF%89%CE%BD-%CE%BC%CE%B1%CF%8D%CF%81%CF%89%CE%BD-%CE%BF%CF%80%CF%8E%CE%BD/

Black Holes Explained

For the love of physicsFor the love of physics

Πώς δημιουργείται μια μαύρη τρύπα

Τα είδη των μαύρων οπών