ЧОРНА ДІРА АСТРОФІЗИЧНИЙ ОБ'ЄКТ, ЯКИЙ СТВОРЮЄ НАСТІЛЬКИ ВЕЛИКУ СИЛУ ТЯЖІННЯ, ЩО ЖОДНІ, ЯК ЗАВГОДНО ШВИДКІ ЧАСТИНКИ, НЕ МОЖУТЬ ПОКИНУТИ ЙОГО ПОВЕРХНЮ, - презентация

1

2 ЧОРНА ДІРА АСТРОФІЗИЧНИЙ ОБ'ЄКТ, ЯКИЙ СТВОРЮЄ НАСТІЛЬКИ ВЕЛИКУ СИЛУ ТЯЖІННЯ, ЩО ЖОДНІ, ЯК ЗАВГОДНО ШВИДКІ ЧАСТИНКИ, НЕ МОЖУТЬ ПОКИНУТИ ЙОГО ПОВЕРХНЮ, В ТОМУ ЧИСЛІ СВІТЛО.

3 Чорна діра може мати три фізичні параметри: масу, електричний заряд, момент імпульсу. Навколо чорної діри можна побудувати уявну поверхню, з-під якої не може виходити випромінювання, така поверхня називається горизонтом подій. В надрах чорної діри кривина сили гравітації сягає нескінченності в області, яка називається сингулярністю. Для чорних дір, які не обертаються, сингулярність має форму точки. Сингулярність чорної діри, яка обертається, має форму кільця.

4 ОБЛАСТЬ ПРОСТОРУ-ЧАСУ ПОБЛИЗУ ЧОРНОЇ ДІРИ, РОЗТАШОВАНА МІЖ ГОРИЗОНТОМ ПОДІЙ І МЕЖЕЮ СТАТИЧНОСТІ НАЗИВАЄТЬСЯ ЕРГОСФЕРОЮ. ОБ'ЄКТИ, ЩО ЗНАХОДЯТЬСЯ В МЕЖАХ ЕРГОСФЕРИ, НЕМИНУЧЕ ОБЕРТАЮТЬСЯ РАЗОМ З ЧОРНОЮ ДІРОЮ ЗА РАХУНОК ЕФЕКТУ ЛЕНЗА ТІРРІНГА. ЕРГОСФЕРА МАЄ ФОРМУ СФЕРОЇДА, МЕНША ПІВВІСЬ ЯКОГО РІВНА РАДІУСУ ГОРИЗОНТУ ПОДІЙ, БІЛЬША.

5 Чорні діри зоряних мас спостерігаються у складі тісних подвійних систем. Речовина зорі-супутника перетікає на чорну діру по спіралі. При цьому утворюється акреційний диск, який випромінює в рентгенівському і гамма- діапазонах. Також чорні діри можуть бути виявлені завдяки явищу гравітаційного лінзування. Це явище також називають кільцями Ейнштейна.

6 З часу теоретичного передбачення чорних дір залишалося відкритим питання про їх існування, тому що наявність рішення типу «чорна діра» ще не гарантує, що існують механізми утворення подібних об'єктів у Всесвіті. З математичної точки зору відомо, що як мінімум колапс гравітаційних хвиль в загальній теорії відносності стійко веде до формування пасткових поверхонь, а отже, і чорної діри.

7 Перша чорна діра була відкрита в 1967 в сузір'ї Лебедя. До 2004 р. рентгенівський космічний телескоп RXTE достовірно виявив 15 чорних дір в подвійних зоряних системах в нашій галактиці.

8 Чорні діри зоряних мас утворюються як кінцевий етап життя зірки, після повного вигоряння термоядерного палива та припинення реакції зірка теоретично повинна почати охолоджуватися, що призведе до зменшення внутрішнього тиску і стиснення зірки під дією гравітації. Стиснення може зупинитися на певному етапі, а може перейти в стрімкий гравітаційний колапс.

9 З фізичної точки зору відомі механізми, які можуть призводити до того, що деяка область простору-часу буде мати ті ж властивості (ту ж геометрію), що і відповідна область у чорної діри.

10 В реальності через аккреції речовини, з одного боку,випромінювання Хокінга, з іншого, простір-час навколо колапсара відхиляється від наведених вище точних розв'язків рівнянь Ейнштейна. І хоча в будь-якій невеликій області метрика спотворена не надто сильно, глобальна причинна структура простору-часу може відрізнятися кардинально. Зокрема, даний простір-час може, за деякими теоріями, вже й не мати горизонту подій. Це пов'язано з тим, що наявність або відсутність горизонту подій визначається, серед іншого, і подіями, що відбуваються в нескінченно віддаленому майбутньому спостерігача.

11 Первинні чорні діри в даний час носять статус гіпотези. Якщо в початкові моменти життя Всесвіту існували достатньої величини відхилення від однорідності гравітаційного поля і щільності матерії, то з них шляхом колапсу могли утворюватися чорні діри. При цьому їх маса не обмежена знизу, як при зірковому колапсі їх маса, ймовірно, могла б бути досить малою. Виявлення первинних чорних дір представляє особливий інтерес у зв'язку з можливостями вивчення явища випаровування чорних дір.