Черные дыры и их взаимодействие со светом и веществом

Черные дыры и их взаимодействие со светом и веществом

(Физика)

Студент ФГБОУ ВО УГНТУ гр. БМТ-20-01 Филиппов Тимур

Целью работы является изучение черных дыр, их происхождение, и взаимодействие света и материи с ней.

Черные дыры образуются в результате истечения срока жизни массивных звезд. Чтобы понять, как это происходит, надо вспомнить о том, каков жизненный цикл звезды. Звезда образуется, когда большое количество водорода начинает сжиматься силами собственного гравитационного притяжения. В процессе сжатия атомы газа все чаще и чаще сталкиваются друг с другом, двигаясь со все большими и большими скоростями. В результате газ разогревается и в конце концов становится таким горячим, что атомы водорода, вместо того чтобы отскакивать друг от друга, будут сливаться, образуя атомы гелия. Из-за тепла давление газа возрастает, пока не уравновесит гравитационное притяжение, после чего газ перестает сжиматься. Но в конце концов у звезды кончится водород. Израсходовав топливо, звезда начинает охлаждаться и сжиматься, а вот что с ней происходит потом, стало понятно только в конце 20-х годов нашего века.

В конце жизни звезды происходит гравитационный коллапс ядра, сопровождающийся взрывным сбросом оболочки. После взрыва сохраняется остаток ядра, и если его масса больше трех масс Солнца, то объект коллапсирует в черную дыру. Одно из свойств черных дыр – это их огромная плотность, которая может превышать сотни миллионов тонн на кубический сантиметр, за счет чего имеют мощное гравитационное поле. Черные дыры могут иметь несколько солнечных масс, но при этом иметь размеры меньше белого карлика.

Структура черной дыры представляет собой горизонт событий и сингулярность. Горизонт событий – это условная поверхность черной дыры, внутри которой сила гравитации так велика, что ее не может преодолеть и свет, поэтому объект выглядит черным. Горизонт событий совпадает с путями световых лучей, которые первые из всех теряют возможность выйти за пределы черной дыры.

...