Презентация к проектной работе по астрономии "Черные дыры и как они образуются"

Черные дыры и как они образуются Выполнили : студенты 14Д группы Каримова Алсу Юсупова Лилия Руководитель: Мустакаева Г.Р.

ЧЕРНАЯ ДЫРА–это некая таинственная область пространства в космосе, в которой безвозвратно поглощается материя и свет.Гравитационное притяжение настолько сильно, что ни вещество, ни излучение,движущееся со скоростью света ,не могут ее покинуть. Она искривляет пространство и искажает время. ЧЕРНАЯ ДЫРА–это некая таинственная область пространства в космосе, в которой безвозвратно поглощается материя и свет.Гравитационное притяжение настолько сильно, что ни вещество, ни излучение,движущееся со скоростью света ,не могут ее покинуть. Она искривляет пространство и искажает время.

Как образуются черные дыры Черные дыры, несомненно, самые странные и загадочные объекты в космосе.  Их причудливые свойства могут бросить вызов законам физики Вселенной и даже природе существующей действительности. Чтобы понять, что же такое черные дыры, мы должны научиться думать "вне коробки" и применить немного фантазии. Черные дыры образуются из ядер супер массивных звёзд, которые можно охарактеризовать как область пространства, где огромная масса сосредоточенна в пустоте, и ничего, даже свет не может там избежать гравитационного притяжения.

Как образуются черные дыры Чёрная дыра — это конечная стадия жизни звезды.Но не всякая звезда может претендовать на столь грандиозное завершение своего жизненного цикла. Для этого звезда должна иметь коллосальную массу ,превышающей как минимум массу 20 Солнц. Когда внутри такой звезды прекращаются термоядерные реакции то под действием своей огромной гравитации она ускоренно сжимается в нейтронную звезду. В зависимости от своей начальной массы, она может остаться сверхплотной нейтронной звездой либо продолжить сжиматься в чёрную дыру.

Как образуются черные дыры

Структура черной дыры

Строение черной дыры Фотонная сфера – это сферическая поверхность нулевой толщины, на которой движущиеся вдоль касательной к поверхности фотоны будут захвачены на круговые орбиты. Горизонт событий – это граница, под которой пространство-время искривляется настолько, что все пути частиц направлены вниз, к сингулярности. При приближении объекта к горизонту событий сторонний наблюдатель будет видеть его замедление с практически полной остановкой и исчезновением. Это происходит из-за разницы течения времени у наблюдателя и объекта, падающего в черную дыру. У наблюдателя время бежит быстрее. У объекта же все процессы замедляются, испускаемые фотоны перестают вырываться наружу, из-за чего свет тускнеет, становясь более красным и тусклым, и через некоторое время весь испускаемый объектом свет будет поглощен черной дырой. Объект исчезнет из поля зрения наблюдателя. Сингулярность – точка пространства с бесконечной массой, плотностью и гравитацией. Тяжело представить себе это, но в данном случае вся масса черной дыры сосредоточена в нулевом объеме!

Обнаружение черных дыр Метод гравитационного возмущения позволяет определить наличие ЧД по ее гравитационному влиянию на окружающие тела. К примеру, если траектория движения планеты вокруг некоторой звезды не согласуется с теоретическими подсчетами орбиты этой планеты, а имеет некоторое искажение, можно предположить о наличии массивного объекта вблизи планеты, который влияет на ее траекторию Из окружающего пространства чёрная дыра постоянно притягивает материю. Космическая пыль, газ, вещество ближайших звезд — всё это падает на неё по спирали, образуя аккреционный диск. Испытывая ускорение, частицы порождают излучение в характерном спектре. В области, откуда это излучение пришло, наверняка есть чёрная дыра.

Виды черных дыр Черные дыры звездных масс. Это черные дыры, образованные в результате коллапса достаточно массивной звезды. Как правило, масса такой звезды должна составлять в среднем 5 солнечных масс. Со временем такая черная дыра может набрать массу за счет поглощения вещества. Среднемассивные чёрные дыры. Предполагается, что такие дыры образуются исключительно путем слияния многих черных дыр звездных масс. Масса таких черных дыр может достигать нескольких тысяч солнечных масс. Есть и нижний предел – 200 солнечных масс. В нашей Галактике среднемассивная чёрная дыра с массой порядка 1300 солнечных масс предполагается находящейся на расстоянии 3 световых лет от Стрельца А*, внутри кластера из семи массивных звёзд.

Сверхмассивные чёрные дыры Огромные черные дыры с массой от нескольких миллионов до миллиардов солнечных масс. Как правило, такие дыры находятся в центрах практически всех галактик, имеют аккреционный диск и релятивистские струи, называемые джетами. Аккреционный диск появляется у черной дыры в результате поглощения ею окружающего вещества или же звезды. Джеты – высокоэнергетические пучки плазмы, исходящие из центра сверхмассивной черной дыры.

Сверхмассивная чёрная дыра

Квантовые чёрные дыры Предполагается, что в результате ядерных реакций могут возникать устойчивые микроскопические чёрные дыры, так называемые квантовые чёрные дыры.

Что будет если упасть прямо в черную дыру?

Что будет если упасть прямо в черную дыру? По мере приближения к черной дыре сила гравитации будет увеличиваться и вы растянетесь как спагетти.Когда   пересечете горизонт событий, увидете целое световое шоу.Черная дыра начнет искажать свет вокруг себя настолько сильно, что вы просто потеряетесь в пространстве и перестанете понимать, где начало, а где конец черной дыры. Попав во внутрь черный дыры, вы увидете… Примерно ничего. Вы распадетесь на элементарные частицы, после чего ваше приключение и будет закончено. Со стороны будет выглядеть так. Сначала будет все нормально.Затем будете двигаться к ней все медленнее и медленнее, что вроде бы противоречит тому, что вы должен разгонятся.И когда пересечете горизонт событый ,то застынете на месте, перестанете двигаться и просто зависнете. После чего ты станете краснеть, и в итоге просто исчезнете! Почему так произошло? Всему виной горизонт событий. Свет больше не может выбраться из горизонта событий, и поэтому он никогда не достигнет вашего глаза, но свет который еще не успел достигнуть вас, и создает иллюзию, что вы просто зависли. Так же, свет начнет быть менее интенсивным и из-за этого краснеть, пока совсем не исчезнет.

Интересные факты про черные дыры Согласно гипотезам некоторых ученых черные дыры являются не только галактическими пылесосами, всасывающими все в себя, но при определенных обстоятельствах могут и сами порождать новые вселенные. Черные дыры могут испаряться со временем. Выше мы писали, что английским ученым Стивеном Хокингом было открыто, что черные дыры имеют свойство излучение и через какой-то очень большой отрезок времени, когда поглощать вокруг будет уже нечего, черная дыра начнет больше испарять, пока со временем не отдаст всю свой массу в окружающий космос. Хотя это только предположение, гипотеза. Черные дыры замедляют время и искривляют пространство. О замедлении времени мы уже писали, но и пространство в условиях черной дыры будет совершенно искривлено. Черные дыры ограничивают количество звезд во Вселенной. А именно их гравитационные поля препятствуют остыванию газовых облаков в космосе, из которых, как известно, рождаются новые звезды.

Первое фото черной дыры, сделанное в 2019-ом году. На нем изображена сверхмассивная черная дыра галактики M87. Черная дыра - это тот объект Вселенной, который окончательно еще не изучен.Черные дыры, несомненно, самые загадочные объекты в космосе. Их причудливые свойства могут бросить вызов законам физики Вселенной и даже природе существующей действительности.

Источники: https://pikabu.ru/story/chernyie_dyiryi_prosto_o_slozhnom_6281902 https://www.yaplakal.com/forum2/topic1306877.html https://pikabu.ru/story/kak_obnaruzhivayut_chyornyie_dyiryi_4791619 https://spacegid.com/zagadochnyie-chernyie-dyiryi.html https://topor.info/news/chyornaya-dyra https://kipmu.ru/chernaya-dyra/