Många fantastiska saker händer i rymden, som ett resultat av vilka nya stjärnor dyker upp, gamla försvinner och svarta hål bildas. Ett av de magnifika och mystiska fenomenen är gravitationskollapsen som avslutar evolutionen av stjärnor.
Stjärnans evolution är en cykel av förändringar som en stjärna går igenom under sin existens (miljoner eller miljarder år). När vätet i det slutar och förvandlas till helium, bildas en heliumkärna, och själva rymdobjektet börjar förvandlas till en röd jätte - en stjärna av sena spektralklasser, som har en hög ljusstyrka. Deras massa kan vara 70 gånger solens massa. Mycket ljusa superjättar kallas hyperjättar. Förutom hög ljusstyrka kännetecknas de av en kort existensperiod.
Essence of collapse
Detta fenomen anses vara slutpunkten för utvecklingen av stjärnor vars vikt är mer än tre solmassor (solens vikt). Detta värde används inom astronomi och fysik för att bestämma vikten av andra rymdkroppar. Kollaps inträffar när gravitationskrafter får enorma kosmiska kroppar med stora massor att kollapsa mycket snabbt.
Stjärnor som väger mer än tre solmassor hartillräckligt med material för långvariga termonukleära reaktioner. När ämnet tar slut upphör också den termonukleära reaktionen, och stjärnorna upphör att vara mekaniskt stabila. Detta leder till att de börjar krympa mot mitten i överljudshastighet.
Neutronstjärnor
När stjärnor drar ihop sig får det internt tryck att byggas upp. Om den växer tillräckligt stark för att stoppa gravitationssammandragningen uppstår en neutronstjärna.
En sådan kosmisk kropp har en enkel struktur. En stjärna består av en kärna, som är täckt av en skorpa, och den är i sin tur bildad av elektroner och atomkärnor. Cirka 1 km tjock, den är relativt tunn jämfört med andra kroppar som finns i rymden.
Neutronstjärnornas vikt är lika med solens vikt. Skillnaden mellan dem är att deras radie är liten - inte mer än 20 km. Inuti dem interagerar atomkärnor med varandra och bildar på så sätt kärnämne. Det är trycket från dess sida som inte tillåter neutronstjärnan att krympa ytterligare. Denna typ av stjärna har en mycket hög rotationshastighet. De kan göra hundratals varv på en sekund. Födelseprocessen börjar från en supernovaexplosion, som inträffar under gravitationskollapsen av en stjärna.
Supernovor
En supernovaexplosion är ett fenomen med en skarp förändring av en stjärnas ljusstyrka. Sedan börjar stjärnan sakta och gradvis tona bort. Därmed slutar det sista stadiet av gravitationenkollaps. Hela katastrofen åtföljs av frigörandet av en stor mängd energi.
Det bör noteras att jordens invånare kan se detta fenomen först i efterhand. Ljuset når vår planet långt efter att utbrottet inträffade. Detta orsakade svårigheter att fastställa supernovornas natur.
Neutronstjärnekylning
Efter slutet av gravitationssammandragningen som bildade neutronstjärnan är dess temperatur mycket hög (mycket högre än solens temperatur). Stjärnan svalnar på grund av neutrinokylning.
Inom ett par minuter kan deras temperatur sjunka 100 gånger. Under de kommande hundra åren - ytterligare 10 gånger. Efter att en stjärnas ljusstyrka minskat saktar nedkylningsprocessen avsevärt ner.
Oppenheimer-Volkov limit
Å ena sidan visar denna indikator den maxim alt möjliga vikten av en neutronstjärna, vid vilken gravitationen kompenseras av neutrongas. Detta förhindrar att gravitationskollapsen slutar i ett svart hål. Å andra sidan är den så kallade Oppenheimer-Volkov-gränsen också den nedre gränsen för vikten av ett svart hål som bildades under stjärnutvecklingen.
På grund av ett antal felaktigheter är det svårt att fastställa det exakta värdet för denna parameter. Det antas dock vara i intervallet 2,5 till 3 solmassor. För närvarande hävdar forskare att den tyngsta neutronstjärnanär J0348+0432. Dess vikt är mer än två solmassor. Vikten av det lättaste svarta hålet är 5-10 solmassor. Astrofysiker hävdar att dessa data är experimentella och endast avser för närvarande kända neutronstjärnor och svarta hål och antyder möjligheten att det finns mer massiva sådana.
Svarta hål
Ett svart hål är ett av de mest fantastiska fenomen som kan hittas i rymden. Det är ett område av rum-tid där gravitationskraften inte tillåter några föremål att fly från den. Inte ens kroppar som kan röra sig med ljusets hastighet (inklusive ljusets kvanta) kan inte lämna det. Fram till 1967 kallades svarta hål "frusna stjärnor", "kollapsare" och "kollapserade stjärnor".
Ett svart hål har en motsats. Det kallas ett vitt hål. Som ni vet är det omöjligt att ta sig ur ett svart hål. När det gäller de vita kan de inte penetreras.
Förutom gravitationskollapsen kan kollapsen i mitten av galaxen eller det protogalatiska ögat vara orsaken till bildandet av ett svart hål. Det finns också en teori om att svarta hål uppstod som ett resultat av Big Bang, som vår planet. Forskare kallar dem primära.
Det finns ett svart hål i vår galax, som, enligt astrofysiker, bildades på grund av gravitationskollapsen av supermassiva föremål. Forskare hävdar att sådana hål utgör kärnan i många galaxer.
Astronomer i USA föreslår att storleken på stora svarta hål kan vara betydligt underskattad. Deras antaganden är baserade på det faktum att för att stjärnorna ska nå den hastighet med vilken de rör sig genom M87-galaxen, som ligger 50 miljoner ljusår från vår planet, måste massan av det svarta hålet i mitten av M87-galaxen vara minst 6,5 miljarder solmassor. För närvarande är det allmänt accepterat att vikten av det största svarta hålet är 3 miljarder solmassor, det vill säga mer än hälften så mycket.
Svarthålssyntes
Det finns en teori om att dessa föremål kan uppstå som ett resultat av kärnreaktioner. Forskare har gett dem namnet kvantsvarta gåvor. Deras minsta diameter är 10-18 m, och den minsta massan är 10-5 g.
The Large Hadron Collider byggdes för att syntetisera mikroskopiska svarta hål. Det antogs att det med dess hjälp inte bara skulle vara möjligt att syntetisera ett svart hål, utan också att simulera Big Bang, vilket skulle göra det möjligt att återskapa processen för bildning av många rymdobjekt, inklusive planeten Jorden. Experimentet misslyckades dock eftersom det inte fanns tillräckligt med energi för att skapa svarta hål.
