Верлухин Пётр Николаевич : другие произведения.

Реферат о звёздах

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Оценка: 4.34*7  Ваша оценка:
[] Рядом с луной на ночном небе звёзды кажутся нам ничтожными. Теперь мы знаем, что всё дело в расстояниях. Аристотель полагал, что сфера неподвижных звёзд находится в девять раз дальше от нас, чем Солнце. После него долгое время ничего не происходило. Через две тысячи лет один из первых физиков-теоретиков Христиан Гюйгенс, сравнивая блеск стеклянного шарика, рассеивающего солнечные лучи, с блеском Сириуса, нашёл расстояние до этой звезды в радиусах земной орбиты, расходящееся с современным значением этой величины на порядок. Через сто лет, повторив и усовершенствовав фотометрический опыт Гюйгенса, И. Ламберт существенно улучшил этот результат.
  
  Попытки напрямую найти расстояние до звёзд, измерив звёздный параллакс, увенчались успехом только в XIX веке, когда техника измерений достигла необходимого уровня. Почти одновременно измерили параллаксы звёзд сразу три астронома: Фридрих Бессель, Томас Гендерсон и В. Я. Струве в 1838 году - полученные ими результаты во много раз превзошли все ожидания и оценки.
  
  Вопрос о природе звёзд также был поставлен Аристотелем. Всё, что ниже Луны, по Аристотелю, принадлежало миру несовершенных вещей, образующихся из различных сочетаний четырех элементов (стихий): земли, воды, воздуха и огня; всё, что выше Луны, состояло из пятого элемента - эфира и находилось в вечном движении по окружности, как и подобает совершенным вещам.
  
  Начиная с эпохи Возрождения, однако, возобладало представление о том, что земное и небесное суть одной природы и подчиняются одним законам. Окончательно разбил хрустальную сферу неподвижных звёзд Джордано Бруно, развивавший идеи о том, что звёзды - это солнца, вокруг которых, возможно, вращаются обитаемые миры.
  
  Сравнение с Солнцем сделало звёзды понятнее. Правда, о самом Солнце, вплоть до конца XVIII столетия, достоверно был известен лишь его радиус. В 1798 году Генри Кавендиш завершил свои опыты по измерению гравитационной постоянной, что позволило вычислить массу Солнца и планет Солнечной системы вместе с их спутниками, включая Землю и Луну.
  
  Ещё дольше загадкой оставалась температура Солнца. В XVII веке считалось, что на поверхности Солнца бушует огненный океан, а над ним возвышаются горы, с которыми отождествляли солнечные пятна. Но доказательств тому не было, и вопрос оставался открытым. Высказывалась и альтернативная точка зрения. Гершель, например, столетие спустя считал, что на поверхности Солнца могут быть условия, благоприятные для жизни разумных существ, а солнечные пятна - это культурные посевы или дикие заросли конопли.
  
  Первую научную оценку температуры поверхности Солнца сделал некто Гомер Лен (1869 г.). Сравнивая спектр Солнца со спектрами раскалённых тел, он получил 30 тысяч градусов. С развитием теории излучения эта оценка была снижена в пять раз, но ни о какой конопле уже, естественно, не могло быть и речи.
  
  В начале XX века была составлена диаграмма светимость - спектральный состав, ставшая для астрономии тем же, чем таблица Менделеева для химии; на основе модели идеального газа и теории излучения была построена теория внутреннего строения звезд. Так родилась астрофизика - наука о физической природе звёзд и других космических объектов.
  
  
  

МОДЕЛЬ ЭДДИНГТОНА

  

Нет ничего проще звезды.

  

Артур Эддингтон

  
  В конце XIX века окончательно сложилось представление о звёздах как о раскалённых шарах, в которых сила гравитационного сжатия компенсируется силой давления сжатого вещества. Зная радиус и массу Солнца, легко найти её среднюю плотность: ~ 1,4 г/см3. По плотности это жидкость или твёрдое тело, однако Эддингтон предположил, что солнечное вещество ведёт себя как газ, и это парадоксальное предположение вскоре подтвердилось. Более того, Эддингтон предположил, что это идеальный газ, и использовал для построения своей теории звёзд уравнение Клапейрона-Менделеева.
  
  Теперь мы знаем, почему уравнение идеального газа оказалось применимым для солнечного вещества. Начиная с температуры ~ 7000 градусов электроны на внешних оболочках атомов обладают энергией, достаточной для того, чтобы покинуть оболочку и стать свободными; при температуре свыше 30000 градусов вещество уже полностью ионизировано: электронные оболочки атомов исчезают, вещество превращается в своеобразную систему из свободных электронов и ядер водорода (протонов) и гелия (альфа-частиц). Хотя среднее расстояние между частицами меньше, чем в атоме между первой электронной оболочкой и ядром, вещество ведёт себя как идеальный газ, так как размеры ядра много меньше длины свободного пробега, а электрон до сих пор проявляет себя как бесструктурная частица.
  
  Добавив к уравнению идеального газа уравнения переноса и зависимости давления от радиуса, Эддингтон получил замкнутую систему уравнений. Решение этой системы дало ему зависимость массы звёзды от её радиуса, которая подтверждалась для большинства звёзд, параметры которых к тому времени были определены.
  
  Вопрос об источнике энергии излучения звёзд Эддингтон оставил за пределами своей модели.
  
  
  

ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ ЗВЁЗД

  
  К началу XX века были высказаны три гипотезы о природе излучения звёзд:
  
  - кинетическая энергия метеоритов, падающих на Солнце (Юлиус Майер);
  
  - энергия сжатия Солнца (лорд Кельвин, Герман Гельмгольц);
  
  - радиоактивность (Дж. Джинс).
  
  Все эти гипотезы были научными, то есть, проверяемыми с помощью расчетов, наблюдений и экспериментов, и все они не выдержали проверки. Несостоятельность гипотезы Майера была доказана лордом Кельвином и Германом Гельмгольцем: из расчетов получалось, что метеориты должны падать в таком количестве, что масса Солнца будет увеличиваться на массу Меркурия ежегодно, а это приведет к увеличению продолжительности земного года на 3 секунды ежегодно.
  
  Гипотеза гравитационного сжатия снабжала Солнце энергией на время ~ 10 - 30 миллионов лет; её несостоятельность стала ясна позднее, когда на основе углеродного анализа органических остатков был определён их возраст, измеряемый в миллиардах лет: было бы странно, если бы оказалось, что жизнь на Земле зародилась раньше, чем появилось Солнце.
  
  Дж. Джинс выдвинул гипотезу о радиоактивном источнике излучения и оказался ближе своих предшественников к истине. Но только ближе, потому что, как мы сейчас знаем, а Джинс в свое время этого знать ещё не мог, естественная радиоактивность - это процесс распада атомного ядра, а в звёздах идут процессы термоядерного синтеза.
  
  Сэр Эддингтон в качестве источника энергии звёзд указал на атомное ядро. И Джинс, и Эддингтон были по-своему правы - и каждый по-своему ошибался.
  
  Количественная теория термоядерных процессов, протекающих в недрах Солнца, была построена Г. Бёте в 1939 году.
  
  Согласно современным представлениям, в недрах "нормальных" звёзд ядерные реакции первого цикла идут в двух направлениях, итог которых, впрочем, один - 4 ядра водорода (т. е., 4 протона) превращаются в ядро гелия:
  
  Энергия, которая выделяется при синтезе, вычисляется по формуле эквивалентности массы и энергии.
  
  Найдя температуру, при которой может проходить такая реакция, можно узнать температуру в недрах звезд. Получить температуру можно из следующей цепочки рассуждений.
  
  Что удерживает протоны и нейтроны в ядре? Ядерное взаимодействие. Сильное, но короткодействующее: оно быстро исчезает за пределами атомного ядра. Размер ядра - порядка 10-15 м. Примерно на такое расстояние должны подлететь друг к другу ядра водорода, чтобы произошел синтез ядра гелия. Приравнивая среднюю кинетическую энергию частиц к энергии кулоновского отталкивания ядер водорода, при котором вступают в действие ядерные силы, находим температуру, при которой возможен термоядерный синтез. В недрах Солнца реакция синтеза гелия идет при температуре несколько десятков миллионов градусов.
  
  В связи с этим возникают три вопроса.
  
  - Недра звёзды - это, фактически, термоядерная бомба непрерывного действия. Почему не происходит взрыв?
  
  - Термоядерные реакции требуют температур порядка десятков миллионов градусов и выше. Термоядерные реакции сами в состоянии поддерживать такие температуры, но так же, как и обыкновенные горючие вещества, водород нужно первоначально как-то "зажечь".
  
  - Что произойдет, когда водород будет исчерпан?
  
  
  

РОЖДЕНИЕ ЗВЕЗДЫ

[]

  Вопрос о той спичке, которую нужно поднести к водороду, чтобы начался синтез гелия, напрямую связан с вопросом о происхождении звезд. В пользу того, что звёзды продолжают рождаться, свидетельствует следующее обстоятельство. Самые массивные звёзды (~ 103 M Солнца) ведут бурную жизнь, чрезвычайно расточительны и успевают сжечь термоядерные запасы за какие-нибудь 10 миллионов лет. Время немалое, но на 3 порядка меньшее, чем возраст Вселенной (в модели горячей Вселенной). Все массивные звёзды, таким образом, должны были к настоящему времени уже сгореть. Но они есть, и, согласно современным оценкам, в нашей Галактике ежегодно рождается одна звезда.
  
  Ещё в 1644 году Декарт предположил, что Солнечная система возникла в результате сгущения туманности. Сходную гипотезу развивал Иммануил Кант (1755, "Всеобщая естественная история и теория неба"). В 1796 году в книге "Изложение системы мира" Пьер Симон Лаплас выдвинул свою гипотезу, подкрепив её необходимыми математическими вычислениями. В настоящее время считается общепризнанным, что звёзды рождаются из диффузных туманностей.
  
  Рассмотрим холодную туманность, состоящую из молекул межзвездного газа и, быть может, частичек пыли. Как было показано Джинсом в 1902 году, равномерное распределение вещества туманности неустойчиво, и туманность начинает сжиматься. Силы тяготения совершают работу, которая переходит в тепло. Туманность разогревается и начинает светиться. Это - типичная звезда Кельвина-Гельмгольца. Её называют протозвездой. Размеры её огромны - она в несколько раз больше Солнечной системы.
  
  Протозвезда продолжает сжиматься. Когда температура в центре достигает 10 миллионов градусов, возникают термоядерные реакции - энергия излучения настолько велика, что давление света в состоянии уравновесить дальнейшее сжатие.
  
  Звезда родилась!
  
  Не любая туманность, сжимаясь под силами гравитации, образуют настоящую звезду. Туманность должна быть достаточно холодной, чтобы кинетическая энергия не возобладала над потенциальной. Туманность должна быть достаточно массивной, чтобы при сжатии была достигнута необходимая для термоядерного синтеза температура. Если первое условие не соблюдено, туманность со временем просто рассеется в пространстве. Если второе условие не соблюдено, получится как с Юпитером - эту планету, с массой в тысячу раз меньше массы Солнца, называют несостоявшейся звездой. Юпитер и сейчас продолжает сжиматься, но звездой ему не стать.
  
  
  

НА ГЛАВНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

  
  Каждая звезда - это природный термоядерный реактор, исправно работающий на протяжении миллионов и миллиардов лет. За счёт чего достигается устойчивость? Если термоядерные реакции идут быстрее, это приводит к увеличению температуры, а увеличение температуры - к расширению ядра; при расширении избыточное тепло переходит в работу, температура падает, и интенсивность термоядерных реакций снова снижается. В результате звезда находится в состоянии теплового и механического равновесия.
  
  Энергия, освобождаемая в центре, распространяется в радиальных направлениях; температура в центре остаётся постоянной. В большинстве звёзд есть слои, в которых преобладает передача энергии через излучение, либо через конвективные радиальные потоки. За счёт подводимой энергии поверхность звёзды сохраняет постоянную температуру, излучая электромагнитные волны, в том числе и видимый свет, в окружающее пространство.
  
  Что произойдёт, когда водород будет исчерпан? Термоядерные реакции прекратятся. Давление излучения, идущего из центральной части звёзды, сдерживало гравитационное сжатие. Теперь излучения нет, и звезда начинает сжиматься. При сжатии звёзда снова начинает разогреваться. Дальнейшее зависит от её массы. Если масса достаточно велика, при сжатии температура в её центральной части достигнет 100 млн. К, и "загорится" гелий - начнётся синтез других, более тяжёлых химических элементов.
  
  
  

КРАСНЫЕ ГИГАНТЫ

  
  Задолго до исчерпания термоядерного топлива, впрочем, в жизни большинства звёзд наступает поворотный момент, когда звезда становится неустойчивой, как система идущая вразнос: её ядро начинает сжиматься, а оболочка - разбухать. В результате рождается красный гигант - холодная звезда гигантских размеров и малой плотности. В числе красных гигантов - Альдебаран, Арктур, Капелла; через 5-7 миллиардов лет в красный гигант превратится наше Солнце.
  

[]Многое в том процессе продолжает оставаться неясным и для специалистов. Чем больше масса звёзды, тем больше вещества сбрасывает звезда. Её светимость повышается в тысячи, а то и в миллионы раз. В первом случае говорят о рождении новой звезды, во втором - о вспышке сверхновой.

  
  Какое-то время ядро и оболочка существуют вместе. Из оболочки образуется планетарная туманность. Чёткий внутренний диск такой туманности действительно похож на планету. В центре, как правило, - звезда малой светимости, пускающая колечки "дыма". Это будущий белый карлик. Он в процессе формирования. Планетарные туманности - это газовые облака, потерявшие гравитационную связь с породившей их звездой. Зная размеры и скорость их расширения, можно определить их возраст. Они существуют недолго - каких-нибудь 10 тысяч лет. Постепенно расширяясь, планетарная туманность рассеивается в пространстве, а звезда-курильщик превращается в белый карлик.
  
  На связь звёзд-курильщиков с белыми карликами указал Д. Мензел в 1926 году, но его гипотеза долгое время ничем не подкреплялась. Связать красные гиганты с белыми карликами попытался в 1948 году Б. А. Воронцов-Вельяминов. В 1956 году И. С. Шкловский взглянул на проблему иначе: мысленно повернул время вспять, чтобы увидеть, как выглядела планетарная туманность в молодом возрасте, и перед ним предстал красный гигант.
  
  Так была установлена генетическая связь между "нормальными" звездами, красными гигантами, планетарными туманностями и белыми карликами. Так в астрономию XX века вошли идеи эволюции.
  
  

БЕЛЫЕ КАРЛИКИ

  

Наблюдая звёзды, мы изучаем вещество в таких состояниях, которые недостижимы на Земле.
Недаром звёзды называют "земными лабораториями".

  

Ф. Ю. Зигель

  

[] Белые карлики - это компактные звёзды с массами порядка массы Солнца и радиусами в сто раз меньшими, чем у Солнца, то есть, порядка радиуса Земли. Светимость белых карликов в десятки тысяч раз меньше светимости Солнца, а температуры поверхности достигают десятков тысяч градусов. Большинство из них входит в двойные системы, что позволяет оценить их массы.

  
  История открытия белых карликов началась с Сириуса B. Его существование предсказал Фридрих Бессель, наблюдая за траекторией движения Сириуса, обнаружил, что Сириус движется волнообразно; Бессель сделал вывод, что существует спутник Сириуса, искривляющий траекторию партнёра. Об уникальных свойствах этого спутника Бессель, конечно, не знал.
  
  В 1862 году спутник Сириуса был открыт мастером по изготовлению телескопов Аланом Кларком. Открытие было из разряда случайных. Кларк взглянул на Сириус, чтобы проверить качество нового объектива, самого крупного для того времени - 45 см в диаметре. Сириус B находился как раз в таком положении, когда видимое расстояние между ним и Сириусом A максимально. Кларк поймал удачу за хвост. Изображение яркой и хорошо известной звезды, по которой ещё древнеегипетские жрецы определяли наступление разливов Нила, Кларку показалось искаженным. Он принялся шлифовать снова. И снова его старания увенчались успехом. Когда он взглянул в небо, рядом с Сириусом засияла маленькая звёздочка...
  
  Через 50 лет Сириус B снова оказался в удобном для наблюдений положении. Уже была отработана методика определения температуры поверхности звёзд по спектру излучения. У. Адамс определил спектральный класс Сириуса B и нашёл температуру его поверхности. По температуре поверхности излучающего тела и мощности излучения можно вычислить площадь поверхности, а отсюда - радиус звёзды и объём, что Адамс и сделал. Масса Сириуса B была определена из периода вращения обеих звёзд вокруг центра масс и расстояний каждой из них от центра.
  
  Разделим массу на объём, получим плотность. Но какую! Результат поражал воображение, а само воображение отказывалось работать. Артур Эддингтон впоследствии так описывал впечатление, которое оказал на астрономическое сообщество того времени полученный результат:
  
  Сообщение спутника Сириуса после его расшифровки гласило: "Я состою из вещества, плотность которого в 3000 раз выше, чем всё, с чем вам когда-либо приходилось иметь дело; тонна моего вещества умещается в спичечной коробке". Что можно было ответить на это послание? В 1914 году большинство из нас ответило на это так: "Полно! Не болтай глупостей!"
  
  Позже эта спичечная коробка стала путешествовать из одной научно-популярной книжки в другую...
  
  В 1924 году, когда Эддингтон разработал теорию внутреннего строения звёзд, оказалось, что почти все звёзды подтверждают получаемые из неё выводы. В частности, выведенную из неё зависимость светимости от радиуса. Экспериментальные точки хорошо ложились на теоретическую кривую. И только Сириус B и одна из звёзд созвездия Эридана выбивались из графика. Тогда и вспомнили о их необычайно высокой плотности: 108-109 кг/м3 - при таких плотностях модель Эддингтона становилась уже неприменимой.
  
  Представим себе звезду с массой Солнца и радиусом Земли. Сила тяжести на её поверхности больше, чем на поверхности Солнца, в 104 раз, а давление силы гравитационного сжатия в центре звёзды - в 108 раз. Соответственно, в 108 раз больше давление сжатого вещества, а температура - в 104 раз. Значит, это примерно 1011 K. Даже с учётом того, что на поверхности звезды температура на четыре порядка ниже, чем в её недрах, всё равно это миллионы градусов, а спектральный анализ излучения белых карликов даёт температуры порядка всего 10 тысяч градусов.
  
  Первая модель таких объектов, разработанная на основе только что созданной квантовой механики, была предложена П. Фаулером в 1926 году.
  
  Что представляет собой сверхплотное вещество белого карлика? Оно полностью ионизовано. Атомные ядра, лишённые электронов, образуют своеобразную кристаллическую решетку. Электронный газ удерживается тяготением всей звезды. Если исходная масса не слишком велика и температура при сжатии достигала 108 K, решётка белого карлика состоит из ядер He4, если масса звезды в предшествующем состоянии была больше - C12, N14, Mg. Железный карлик - это предел. В центре его плотность достигает 106 г/см3, во внешних слоях - около 103 г/см3. Температура - десятки миллионов градусов - практически постоянна по всему объему шара, кроме оболочки. У белых карликов есть даже атмосфера, хотя и очень тонкая и очень плотная - она состоит, чаще всего, из чистого водорода, а иногда из гелия.
  
  Электроны находятся в вырожденном состоянии. Вырожденный газ излучать не может. Ядра решётки, напротив, могут переходить на более низкие энергетические уровни. Светимость белого карлика, в силу его относительно малой поверхности, невелика, поэтому запасённой энергии хватит надолго. Если быть более точным, то на десятки миллиардов лет. Вот почему белые карлики называют вечными звёздами.
  
  Судьба белого карлика такова. Когда все нижние энергетические уровни будут заняты, излучение прекратится. Белый карлик превратится в чёрный и перестанет быть предметом наблюдательной астрономии.
  
  
  

НЕЙТРОННЫЕ ЗВЁЗДЫ

  

Нейтронная звезда - одно из самых удачных предсказаний физической теории.

  

В. М. Липунов

  
  Если масса звезды меньше предела, установленного Чандрасекаром, а это 1,4 M Солнца, она растянет своё существование на миллиарды лет, в противном случае давление вырожденного электронного газа не смогут сдержать гравитационные силы сжатия. Как установил в 1931 году С. Чандрасекар, белые карлики с массой в полтора раза большей массы Солнца должны неудержимо сжиматься.
  
  Что при этом произойдёт с веществом, стало проясняться после того как год спустя Чадвик открыл нейтрон. Последний шаг к предсказанию нейтронных звёзд был сделан. В 1934 году В. Бааде и Ф. Цвикки связали вспышки сверхновых с коллапсом обычных звёзд до сверхплотного состояния, в котором вещество образует одно атомное ядро астрономических размеров. Нейтроны удерживаются силой гравитации. Электроны вжимаются в атомные ядра. Плотность вещества достигает невообразимых значений: 1014 - 1015 г/см3.
  
  Масса типичной нейтронной звёзды чуть больше массы Солнца, диаметр - 10-20 км. Нейтронная звезда имеет твёрдую железную оболочку около 100 метров толщиной. По мере продвижения в глубь звезды плотность вещества растёт, и когда она достигает 1013 г/см3, почти всё вещество представляет собой нейтроны, находящиеся в вырожденном состоянии. Свойства этого состояния вещества крайне необычны. С одной стороны, это газ. С другой - жидкость, причём, в сверхтекучем состоянии. Поскольку в нейтронном газе остаётся примесь электронов и протонов, которые тоже сверхтекучи, в нейтронном звезде могут возникать незатухающие электрические токи.
  

[] Из-за ещё меньшей, чем у белых карликов, площади поверхности собственная светимость нейтронных звёзд пренебрежимо мала. Как наблюдать эти невидимые миру звёзды? Да и можно ли наблюдать вообще? Оказалось, что можно. Способ излучения нейтронных звёзд был теоретически предсказан в начале 60 годов, а в конце 60-х были открыты и сами звёзды.

  
  Нейтронная звезда, как и любая другая, может излучать за счёт энергии падения на неё вещества. Метеоритная теория Майера не могла объяснить природу излучения Солнца, потому что для Солнца, как и для другой обычной звезды, энергетическая подпитка в виде падающего на неё вещества - мелочи, а вот для нейтронной звезды ситуация совершенно иная. Малый радиус и, как следствие, чудовищные силы тяготения на её поверхности приводят к тому, что при падении 1 грамма вещества на нейтронную звезду высвобождается в 100 раз больше энергии, чем при синтезе тоже же грамма вещества в термоядерных реакциях. Вопрос только в том, откуда берётся падающее вещество, если звезда не имеет планетарной системы. Откуда оно возьмётся, откуда ему падать? Планетарная система для звёзд - скорее роскошь, чем атрибут, исключение из правил - подавляющее большинство звёзд их не имеют, а плотность межзвёздного газа и космической пыли непомерно мала. Поэтому нейтронные звёзды надо искать среди двойных звёздных систем, в которых одна звезда - обыкновенная, а другая - нейтронная: первая является источником вещества для другой. []

Однако история астрономии сложилась так, что сначала были открыты нейтронные звёзды с другим механизмом излучения. Аспирантка английского астронома Э. Хьюиша Джоселин Белл в 1967 году открыла радиоисточник неизвестной природы, сигналы которого повторялись с частотой 1 герц. Позднее было обнаружено ещё несколько таких источников. Новые объекты были названы радиопульсарами. Природу их удалось установить не сразу. Хьюиш даже несколько месяцев скрывал это открытие от мировой научной общественности, полагая, что имеет дело с сигналами внеземной цивилизации...

  
  Как показал Т. Голд, излучение радиопульсаров связана с их магнитными полями. Магнитными полями обладают и обычные звёзды. Но магнитные поля нейтронных звёзд настолько сильны, что в сочетании с электрическими полями способны порождать мощное излучение. Все звёзды вращаются вокруг своей оси. Солнце, например, совершает полный оборот примерно за месяц. При сжатии звезды происходит то же, что и с фигуристкой на льду, которая, делая пируэт, прижимает руки к туловищу - вращение ускоряется. Срабатывает закон сохранения момента импульса, который одинаково справедлив и для фигуристки, и для звезды. При сжатии до радиуса 10 км период обращения звезды составляет всего лишь доли секунды...
  
  Радиопульсар излучает за счёт замедления своего вращения и ослабления магнитного поля. Излучение в узком телесном угле около полюсов магнитного поля придаёт пульсару сходство с гигантским прожектором, который вращается с частотой несколько герц. Луч такого прожектора и поймала Джосселин Белл...
  
  Вскоре после радиопульсаров были открыты и рентгеновские пульсары.
  
  12 декабря 1970 года был запущен первый специализированный рентгеновский спутник "Ухуру". За 429 дней полета спутника было открыто несколько сотен рентгеновских источников.
  
  Радиопульсары тоже эволюционируют. Когда вращение ослабевает и магнитное поле уже не в состоянии сдерживать падающее вещество, радиопульсар превращается в рентгеновский пульсар.
  
  
  

ЧЁРНЫЕ ДЫРЫ

  

Нет ничего проще чёрных дыр.

  

Почти по Эддингтону

  Сейчас, в связи с экспериментами на большом коллайдере в Женеве и обещаниями достичь состояний первых мгновений Вселенной, внимание публики привлекли так называемые чёрные дыры. В астрофизики эти космические объекты появились в XX веке. В 1937 году физики-теоретики Р. Оппенгеймер и Г. Волков, изучая внутреннее строение нейтронных звёзд, пришли к выводу, что при массе большей двух-трёх масс Солнца давление вырожденного нейтронного газа уже не может сдержать гравитационное сжатие. Термин "чёрная дыра" для объектов, возникающих на месте нейтронной звезды после её неудержимого сжатия, предложил в 1968 году Дж. Уиллер.
  

[] Позднейшие исторические изыскания показали, что объекты, похожие на чёрные дыры, были предсказаны ещё Лапласом. Опираясь на закон всемирного тяготения и корпускулярную теорию света, Лаплас рассмотрел случай, когда корпускулы света теряют всю свою кинетическую энергию при удалении от звезды большой массы и скромных размеров и возвращаются назад - такая звезда излучает, но её излучение не может вырваться за пределы гравитационного поля. Лаплас нашёл радиус такой звезды, сейчас он называется гравитационным. В релятивистской теории Эйнштейна гравитационный радиус вдвое больше, но сам эффект остаётся - и даже усиливается: не только свет, но и любой другой материальный объект не состоянии вырваться за пределы гравитационного радиуса. Для Солнца гравитационный радиус составляет 3 км. Сжаться до таких размеров Солнце не может.

  
  Став чёрной дырой, звезда исчезает из нашей Вселенной, оставляя в ней массу, заряд и момент импульса. Чёрная дыра засасывает в себя всё, что попадает в сферу её притяжения. Что происходит у неё внутри, мы знать не можем. Воображение пасует, интуиция отказывает, математический аппарат даёт результаты лишённые здравого смысла. Там, за сферой Шварцшильда, заканчиваются наши знания о законах природы.
Оценка: 4.34*7  Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"