3k
месяц назад · 2 фото · 849 просмотров · 15 комментариев
Эйнштейн и черные дыры (2 фото)
Общая теория относительности, сформулированная Альбертом Эйнштейном в 1915 году, предсказывала существование объектов, способных искривлять геометрию пространства-времени настолько, что ничто, упавшее в эту область, не способно вырваться наружу.
Однако сам Эйнштейн скептически относился к этой идее, считая, что столь аномальные объекты просто не должны существовать в нашей реальности. Он называл их математическим курьезом, артефактом теории, но никак не физическими объектами.
В 1939 году он даже опубликовал статью, в которой пытался доказать, что "черные дыры" не могут сформироваться во Вселенной. Для Эйнштейна эти гипотетические объекты были слишком экстремальными, слишком... абсурдными.
Но Вселенная оказалась смелее физика. В 1964 году рентгеновский телескоп, направленный в сторону созвездия Лебедя, выявил крайне мощный источник излучения неизвестной природы. Нечто, удаленное примерно на 7 000 световых лет от нас, получило название Лебедь X-1 (Cyg X-1).
Рентгеновское изображение Лебедя X-1
Через шесть лет астрономы установили, что имеют дело с двойной системой, где видимая голубая сверхгигантская переменная звезда вращается вокруг невидимого компактного, но очень массивного объекта. Масса этого объекта (примерно в 21,2 раза больше массы Солнца) оказалась слишком большой, а размер при этом слишком малым, чтобы его можно было классифицировать как какую-либо "нормальную" звезду или любой другой вероятный объект, кроме черной дыры.
К 1990 году накопленный объем данных позволил ученым заключить, что Cyg X-1 — черная дыра. Теория перестала быть абстракцией на бумаге и превратилась в наблюдаемую реальность. Эйнштейн был прав в уравнениях — но ошибался в скепсисе.
чудеса.
на Фишках Эйнштейн, а в телевизоре Эпштейн....
кругом одни евреи, короче. и всем какие-то черные дырки интересны
В поезде ехал Эйнштейн. Глядя на него, один еврей спрашивает другого: – Абрам, кто этот еврей с усами? – Как, разве ты не узнаешь? Это таки знаменитый ученый Эйнштейн! Он едет сейчас в Токио. – А чем он знаменит? – Он придумал теорию относительности. – А что это такое? – Как бы тебе это понятнее объяснить? Вот скажи, если у тебя три волоса на голове, это много или мало? – Конечно, мало. – А если у тебя три волоса в супе, это много или мало? – Очень много. – Вот это и есть теория относительности! – И что, он с этой хохмой едет-таки в Токио?!
На неё ещё Стивен Хоккинг и Кип Торн пари заключили. Кажется Хоккинг поставил на то, что объект не является чёрной дырой и проиграл.
Спасибо за удивительные факты!
"ничто, упавшее в эту область, не способно вырваться наружу."
А джеты, релятивистские струи? С длиной аж на сотни световых лет.
Самая яркая струя, бьющая в нашу сторону - из центра галактики М87, где-то там прячется чёрная дыра массой этак в несколько миллиардов Солнц.
Джеты связаны с аккреционным диском, а не с самой черной дырой.
Спасибо. Но жалко, струи из чёрной дыры - это было очень эффектно. Хотя и сейчас неплохо.
Их механизм формирования не очень понятен (или по крайней мере так говорит астро-дед), но они формируются из материи, засасываемой в чёрную дыру, но ещё не прошедшую предел Шварцшилда. После них (вероятно) остаются пузыри Ферми. Что до "ничто", Вы правы - это не совсем коректно, но относится к излучению Хоккинга.
Ну, мне в целом не понятно, почему часть материи, которая не "упаковывается" в ЧД, выбрасывается в обратную сторону (точнее, две струи в две противоположные стороны), а не терпеливо толкается в очереди где-то в районе Шварцшилда.
Механизм формирования джетов хорошо изучен. Если максимально просто, то все работает следующим образом:
Есть аккреционный диск: газ падает, стремясь к центру черной дыры, закручивается, разогревается и ионизуется (плазма). Магнитное поле "скручивается" вращением диска и/или самой черной дыры. Внутри диска поле усиливается (сжатие, закручивание) и ближе к центру начинает управлять плазмой.
Плазма "привязана" к силовым линиям: поле действует как рельсы. Скрученные линии создают магнитное давление и натяжение (как у перекрученной резинки) и выталкивают часть плазмы вдоль оси вращения там проще всего проложить путь.
Ускорение идет электромагнитно. Энергия сначала переносится потоком энергии магнитного поля, а дальше часть этой энергии переходит в скорость частиц.
Ключевыми источниками энергии являются вращение диска и вращение черной дыры.
Почему джет выглядит как "узкий пучок"? Скрученное тороидальное поле обеспечивает самоколлимацию (магнитное "обжатие"), а окружающая среда/ветер диска помогают удерживать форму.
Почему два джета? Ось вращения у системы одна, а "выход" вдоль нее открыт в обе стороны. Магнитные линии и поток энергии поля формируют струи вверх и вниз относительно плоскости диска.
То есть спиральное магнитное поле обеспечивает коллимацию струи, что вполне понятно. Удивляет, что энергия магнитного поля может трансформироваться в настолько сильную кинетическую, которая преодолевает гравитацию ЧД. И этим самым подрывает репутацию ЧД )) То есть джеты тогда должны начинаться от границы горизонта событий, а за границей Шв., если двигаться к центру ЧД, уже магнитное поле бессильно, и рулит гравитация?
Что значит "И этим самым подрывает репутацию ЧД"? Аккреционный диск находится с внешней стороны горизонта событий.