Черные дыры - Жизненный путь звезды

Термин "черная дыра" был весьма удачно введен в науку американским физиком Джоном Уилером в 1968 г. для обозначения сколлапсировавшей звезды. Как известно, для того, чтобы преодолеть силу притяжения небесного тела с массой М и радиусом R, частица на поверхности должна приобрести вторую космическую скорость

VII = 2GM/R

Где G - постоянная тяготения Ньютона. Если при постоянной массе радиус уменьшается, то эта скорость возрастает и может достичь скорости света (с) - предельной скорости для любых физических объектов, когда радиус тела становится равным 2GМ/с2. Это так называемый гравитационный радиус - Rg. Поскольку информация может передаваться не более чем со скоростью света, коллапсирующее тело, как говорят, уходит за горизонт событий для далекого наблюдателя.

На достаточно больших расстояниях черная дыра проявляет себя как обычное гравитирующее тело той же массы. Поверхности в традиционном понимании у черных дыр быть не может. Удивительно, но самые "экзотические" с точки зрения образования и физических проявлений космические объекты - черные дыры - устроены гораздо проще, чем обычные звезды или планеты. У них нет химического состава, их строение не связано с различными типами взаимодействия вещества - они описываются только уравнениями гравитации Эйнштейна. Кроме массы черная дыра может еще характеризоваться моментом количества движения и электрическим зарядом.

Но если черные дыры не светят, то как же можно судить о реальности этих объектов во Вселенной? Единственный путь - наблюдать воздействие их гравитационного поля на другие тела.

Имеются косвенные доказательства существования черных дыр более чем в 10 тесных двойных рентгеновских звездах. В пользу этого говорят, во-первых, отсутствие известных проявлений твердой поверхности, характерных для рентгеновского пульсара или рентгеновского барстера (например, периодических импульсов в излучении), и, во-вторых, большая масса невидимого компонента двойной системы (больше трех масс Солнца).

Последние достижения рентгеновской астрономии позволяют исследовать рентгеновское излучение очень быстрой (миллисекундной) переменности. В оптической астрономии появилась возможность регистрации очень слабых потоков света. Все это дает надежду, что в начале ХХI в. будет получено прямое доказательство существования в Галактике черных дыр звездной массы. А возможно обнаружение черных дыр будет связано с совершенно новым направлением звездной науки - гравитационно-волновой астрономией. Уже разрабатываются гравитационно-волновые детекторы, которые позволят регистрировать необычайно слабые гравитационные волны от систем, содержащих черные дыры. Скорее всего первые обнаруженные таким методом объекты окажутся двойными черными дырами, сливающимися друг с другом из-за потерь энергии орбитального движения на гравитационное излучение.

Похожие статьи




Черные дыры - Жизненный путь звезды

Предыдущая | Следующая