Как образуются черные дыры
Автор Вова Рудев задал вопрос в разделе Естественные науки
Как образуется черная дыра и получил лучший ответ
Ответ от Владимир Хрусталев[гуру]
В конце жизни звезда может начать сжиматься к центру за счет потери внутреннего давления. При этом перейдя определенную границу - радиус Шварцшильда, ее плотность станет настолько велика, что она продолжит сжатие и его уже ничего не сможет остановить. В результате получается объект с огромной массой и плотностью т. е. черная дыра. Называется "черной", т. к. вторая космическая скорость у поверхности превышает скорость света.
Ответ от Maritus[гуру]
объект в пространстве с такой силой притяжения что притягивает даже свет
объект в пространстве с такой силой притяжения что притягивает даже свет
Ответ от Павел Смирнов[гуру]
Современная точка зрения - при коллапсе ядра массивной звезды.
Когда заканчивается топливо для поддержания реакций внутри звезды, которые уравновешивают давление, звезда начинает сжиматься. Если ее масса >= 3 масс Солнца, то это сжатие не будет остановлено давлением вещества - и появится "черная дыра".
Современная точка зрения - при коллапсе ядра массивной звезды.
Когда заканчивается топливо для поддержания реакций внутри звезды, которые уравновешивают давление, звезда начинает сжиматься. Если ее масса >= 3 масс Солнца, то это сжатие не будет остановлено давлением вещества - и появится "черная дыра".
Ответ от Валентина ???[гуру]
На месте взрыва сверхновой.
На месте взрыва сверхновой.
Ответ от Ирина[гуру]
Черные дыры образуются в результате коллапса гигантских звезд. При сжатии их гравитационное поле уплотняется все сильнее и сильнее. Наконец звезда сжимается до такой степени, что свет уже не может преодолеть ее притяжения. Радиус, до которого должна сжаться звезда, чтобы превратиться в черную дыру, называется гравитационным радиусом. Черные дыры - устроены гораздо проще, чем обычные звезды или планеты. У них нет химического состава, их строение не связано с различными типами взаимодействия вещ-ва - они описываются только уравнениями гравитации Эйнштейна. Кроме массы черная дыра может еще характеризоваться моментом кол-ва движения и электрическим зарядом.
Черные дыры образуются в результате коллапса гигантских звезд. При сжатии их гравитационное поле уплотняется все сильнее и сильнее. Наконец звезда сжимается до такой степени, что свет уже не может преодолеть ее притяжения. Радиус, до которого должна сжаться звезда, чтобы превратиться в черную дыру, называется гравитационным радиусом. Черные дыры - устроены гораздо проще, чем обычные звезды или планеты. У них нет химического состава, их строение не связано с различными типами взаимодействия вещ-ва - они описываются только уравнениями гравитации Эйнштейна. Кроме массы черная дыра может еще характеризоваться моментом кол-ва движения и электрическим зарядом.
Ответ от Пользователь удален[гуру]
Представь себе воздушный шарик - резиновая оболочка надута воздухом.
Оболочка растянута и стремится сжаться до своих прежних размеров, а воздух стремится расшириться и давит на оболочку изнутри.
Снаружи давление такое же, как и внутри, поэтому ни оболочка, ни воздух никуда не деваются - шарик находится в равновесии.
Другое дело, если шарик проколоть - воздух выходит и оболочка, которую уже ничто не поддерживает, схлопывается.
То же самое происходит в звёздах.
Звезда настолько большая, что её внешние слои стремяться упасть внутрь под действием огромной силы тяжести, но им мешает давление горячего газа и света изнутри.
Если вдруг звезда станет светить слабее, её температура понизится и газ внутри остынет, тогда произойдёт то же, что и с шариком - слои звезды начнут резко сжиматься - падать внутрь звезды.
Им уже ничего не будет мешать и они упадут до самого "низа".
Если звезда маленькая, то она сжимается до тех пор, пока не "разобьются" атомы - образуется белый карлик. У звёзд побольше сжатие продолжается до тех пор, пока электроны не "вожмутся" в ядра атомов - образуется нейтронная звезда. И у крупных звёзд сжатие идёт до такой степени, что получается очень маленькая область с очень большой массой, от которой не может оторваться даже свет и она перестаёт излучать - образуется "чёрная дыра".
Представь себе воздушный шарик - резиновая оболочка надута воздухом.
Оболочка растянута и стремится сжаться до своих прежних размеров, а воздух стремится расшириться и давит на оболочку изнутри.
Снаружи давление такое же, как и внутри, поэтому ни оболочка, ни воздух никуда не деваются - шарик находится в равновесии.
Другое дело, если шарик проколоть - воздух выходит и оболочка, которую уже ничто не поддерживает, схлопывается.
То же самое происходит в звёздах.
Звезда настолько большая, что её внешние слои стремяться упасть внутрь под действием огромной силы тяжести, но им мешает давление горячего газа и света изнутри.
Если вдруг звезда станет светить слабее, её температура понизится и газ внутри остынет, тогда произойдёт то же, что и с шариком - слои звезды начнут резко сжиматься - падать внутрь звезды.
Им уже ничего не будет мешать и они упадут до самого "низа".
Если звезда маленькая, то она сжимается до тех пор, пока не "разобьются" атомы - образуется белый карлик. У звёзд побольше сжатие продолжается до тех пор, пока электроны не "вожмутся" в ядра атомов - образуется нейтронная звезда. И у крупных звёзд сжатие идёт до такой степени, что получается очень маленькая область с очень большой массой, от которой не может оторваться даже свет и она перестаёт излучать - образуется "чёрная дыра".
Ответ от Елена[гуру]
Процессы образования первичных черных дыр с массой, меньшей солнечной, могли происходить лишь в адрон-ную эру, когда средняя плотность вещества была достаточно высока. Первичных черных дыр образуется тем больше, тем больше была амплитуда начальных неоднородностей и чем “мягче” уравнения состояния вещества в момент их образования. Дальнейшая судьба первичных черных дыр зависит от их массы. Черные дыры с массой от 1015 до 1033 г могли бы доживать до настоящего времени и оказаться “живыми свидетелями” процессов, происходивших во времени 10-23—10-5 с после “большого взрыва”.
Пока в недрах звезды происходят термоядерные реакции, они поддерживают высокую температуру и давление, препятствуя сжатию звезды под действием собственной гравитации. Однако со временем ядерное топливо истощается, и звезда начинает сжиматься. Расчеты показывают, что если масса звезды не превосходит трех масс Солнца, то она выиграет «битву с гравитацией» : ее гравитационный коллапс будет остановлен давлением «вырожденного» вещества, и звезда навсегда превратится в белый карлик или нейтронную звезду. Но если масса звезды более трех солнечных, то уже ничто не сможет остановить ее катастрофического коллапса и она быстро уйдет под горизонт событий, став черной дырой. У сферической черной дыры массы M горизонт событий образует сферу с окружностью по экватору в 2p раз большей «гравитационного радиуса» черной дыры RG = 2GM/c2, где c – скорость света, а G – постоянная тяготения. Черная дыра с массой 3 солнечных имеет гравитационный радиус 8,8 км.
Если астроном будет наблюдать звезду в момент ее превращения в черную дыру, то сначала он увидит, как звезда все быстрее и быстрее сжимается, но по мере приближения ее поверхности к гравитационному радиусу сжатие начнет замедляться, пока не остановится совсем. При этом приходящий от звезды свет будет слабеть и краснеть, пока не потухнет совсем. Это происходит потому, что в борьбе с гигантской силой тяжести свет теряет энергию и ему требуется все больше времени, чтобы достичь наблюдателя. Когда поверхность звезды достигнет гравитационного радиуса, покинувшему ее свету потребуется бесконечное время, чтобы достичь наблюдателя (и при этом фотоны полностью потеряют свою энергию). Следовательно, астроном никогда не дождется этого момента и тем более не увидит того, что происходит со звездой под горизонтом событий. Но теоретически этот процесс исследовать можно.
Расчет идеализированного сферического коллапса показывает, что за короткое время звезда сжимается в точку, где достигаются бесконечно большие значения плотности и тяготения. Такую точку называют «сингулярностью». Более того, общий математический анализ показывает, что если возник горизонт событий, то даже несферический коллапс приводит к сингулярности. Однако все это верно лишь в том случае, если общая теория относительности применима вплоть до очень маленьких пространственных масштабов, в чем мы пока не уверены. В микромире действуют квантовые законы, а квантовая теория гравитации пока не создана. Ясно, что квантовые эффекты не могут остановить сжатие звезды в черную дыру, а вот предотвратить появление сингулярности они могли бы.
Как уже отмечалось, в нашу эпоху черной дырой может стать лишь масса, более чем втрое превышающая солнечную. Однако сразу после Большого взрыва, с которого ок. 15 млрд. лет назад началось расширение Вселенной, могли рождаться черные дыры любой массы. Самые маленькие из них в силу квантовых эффектов должны были испариться, потеряв свою массу в виде излучения и потоков частиц. Но «первичные черные дыры» с массой более 1015 г могли сохраниться до наших дней.
Процессы образования первичных черных дыр с массой, меньшей солнечной, могли происходить лишь в адрон-ную эру, когда средняя плотность вещества была достаточно высока. Первичных черных дыр образуется тем больше, тем больше была амплитуда начальных неоднородностей и чем “мягче” уравнения состояния вещества в момент их образования. Дальнейшая судьба первичных черных дыр зависит от их массы. Черные дыры с массой от 1015 до 1033 г могли бы доживать до настоящего времени и оказаться “живыми свидетелями” процессов, происходивших во времени 10-23—10-5 с после “большого взрыва”.
Пока в недрах звезды происходят термоядерные реакции, они поддерживают высокую температуру и давление, препятствуя сжатию звезды под действием собственной гравитации. Однако со временем ядерное топливо истощается, и звезда начинает сжиматься. Расчеты показывают, что если масса звезды не превосходит трех масс Солнца, то она выиграет «битву с гравитацией» : ее гравитационный коллапс будет остановлен давлением «вырожденного» вещества, и звезда навсегда превратится в белый карлик или нейтронную звезду. Но если масса звезды более трех солнечных, то уже ничто не сможет остановить ее катастрофического коллапса и она быстро уйдет под горизонт событий, став черной дырой. У сферической черной дыры массы M горизонт событий образует сферу с окружностью по экватору в 2p раз большей «гравитационного радиуса» черной дыры RG = 2GM/c2, где c – скорость света, а G – постоянная тяготения. Черная дыра с массой 3 солнечных имеет гравитационный радиус 8,8 км.
Если астроном будет наблюдать звезду в момент ее превращения в черную дыру, то сначала он увидит, как звезда все быстрее и быстрее сжимается, но по мере приближения ее поверхности к гравитационному радиусу сжатие начнет замедляться, пока не остановится совсем. При этом приходящий от звезды свет будет слабеть и краснеть, пока не потухнет совсем. Это происходит потому, что в борьбе с гигантской силой тяжести свет теряет энергию и ему требуется все больше времени, чтобы достичь наблюдателя. Когда поверхность звезды достигнет гравитационного радиуса, покинувшему ее свету потребуется бесконечное время, чтобы достичь наблюдателя (и при этом фотоны полностью потеряют свою энергию). Следовательно, астроном никогда не дождется этого момента и тем более не увидит того, что происходит со звездой под горизонтом событий. Но теоретически этот процесс исследовать можно.
Расчет идеализированного сферического коллапса показывает, что за короткое время звезда сжимается в точку, где достигаются бесконечно большие значения плотности и тяготения. Такую точку называют «сингулярностью». Более того, общий математический анализ показывает, что если возник горизонт событий, то даже несферический коллапс приводит к сингулярности. Однако все это верно лишь в том случае, если общая теория относительности применима вплоть до очень маленьких пространственных масштабов, в чем мы пока не уверены. В микромире действуют квантовые законы, а квантовая теория гравитации пока не создана. Ясно, что квантовые эффекты не могут остановить сжатие звезды в черную дыру, а вот предотвратить появление сингулярности они могли бы.
Как уже отмечалось, в нашу эпоху черной дырой может стать лишь масса, более чем втрое превышающая солнечную. Однако сразу после Большого взрыва, с которого ок. 15 млрд. лет назад началось расширение Вселенной, могли рождаться черные дыры любой массы. Самые маленькие из них в силу квантовых эффектов должны были испариться, потеряв свою массу в виде излучения и потоков частиц. Но «первичные черные дыры» с массой более 1015 г могли сохраниться до наших дней.
Ответ от Elena Maksimova[новичек]
солнце и звёзды поглощают лёгкие элементы например водород. Но если звезда будет поглощать тяжёлые элементы например как кремний и железо то эти элементы будут создавать гравитационное давление. В итоге топливо будет заканчиваться энергия будет выходить через звезду в космос, звезда будет сжиматься...)
солнце и звёзды поглощают лёгкие элементы например водород. Но если звезда будет поглощать тяжёлые элементы например как кремний и железо то эти элементы будут создавать гравитационное давление. В итоге топливо будет заканчиваться энергия будет выходить через звезду в космос, звезда будет сжиматься...)
Ответ от 22 ответа[гуру]
Привет! Вот подборка тем с похожими вопросами и ответами на Ваш вопрос: Как образуется черная дыра