Чёрные дыры. Элементы классической и квантовой теории чёрных дыр. Классификация чёрных дыр. Излучение чёрных дыр.
Чёрные дыры классическая теория.
• Из равенства нулю полной энергии пробного тела m, находящегося в поле тяготения объекта массой M можно найти вторую космическую скорость: 
; 
;
• Если скорость пробного тела превышает вторую космическую, то кинетическая энергия тела будет больше потенциальной, полная энергия окажется положительной, и тело сможет уйти набесконечность относительно центральной массы М.Если радиус центрального тела меньше его гравитационного радиусато даже электромагнитное излучение не сможет покинуть такой объект, который называется чёрной дырой.
км
• Чёрная дыра – итог эволюции нейтронной звезды, масса которой превышает предельную массу 2–2,5 Мсолнца (т.е. масса исходной звезды в десятки раз превышала солнечную).
Физические переменные звёзды. Цефеиды. Планетарные туманности. Новые звёзды. Рентгеновские источники в космосе. Гамма-всплески.
Цефеиды — класс пульсирующих переменных звёзд с довольно точной зависимостью период—светимость, названный в честь звезды δ Цефея.Цефеиды - жёлтые яркие гиганты, гиганты или сверхгиганты спектральных классов F и G.Они в 
— 
раз ярче Солнца. Причиной переменности является пульсация внешних слоёв цефеид, что приводит к периодическим изменениям радиуса и температуры их фотосфер.
Планетарная туманность —объект, состоящий из ионизированной газовой оболочки и центральной звезды, белого карлика. Планетарные туманности образуются при сбросе внешних оболочек красных гигантов и сверхгигантов с массой 2,5—8 солнечных на завершающей стадии их эволюции. Планетарная туманность — быстропротекающее явление, длящееся всего несколько десятков тысяч лет.Многие планетарные туманности имеют очень сложную структуру. Большинство планетарных туманностей не обладает какой бы то ни было сферической симметрией.
|
|
|
Новые звёзды — звёзды, светимость которых внезапно увеличивается в ~103—106 раз (в среднем увеличение светимости в ~104, блеска ~12 звёздных величин).
Рентгеновские источники в космосе
Рентгеновские источники могут иметь различную природу. В первую очередь это системы, где идет аккреция. Простейшая аккрецирующая система — это тесная двойная, состоящая из компактного объекта (нейтронной звезды или черной дыры) и нормальной звезды. В процессе эволюции вещество нормальной звезды попадает в поле тяготения компактного объекта, закручивается в аккреционном диске и, в конце концов, падает на поверхность нейтронной звезды или проваливается под "горизонт событий" черной дыры. Кинетическая энергия падающего вещества вызывает его нагрев, поэтому раскаленный аккреционный диск излучает большое количество энергии в виде жестких рентгеновских квантов.
|
|
|
Мазерные и лазерные источники в космосе
Мазерный эффект (в космосе) - усиление интенсивности проходящего через космич. среду радиоизлучения за счёт индуцированного испускания резонансных фотонов возбуждёнными молекулами среды. Для М. э. необходимо, чтобы число молекул среды, находящихся на верхнем резонансном уровне энергии, превосходило число молекул, находящихся на нижнем уровне. Только при такой, инверсной, населённости уровней индуцированное испускание фотонов будет преобладать над их поглощением и проходящее сквозь среду излучение будет не ослабляться, а усиливаться. Источники мазерного излучения - мазеры - своё наименование получили по начальным буквам их англ. названия Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation - усиление микроволн (излучение сверхвысокой частоты) за счёт индуцированного излучения (туманность Ориона, Стрелец В2, W3, W49 и др.).
Гамма-всплеск— масштабный космический выброс энергии, наблюдаемый в самой жёсткой частиэлектромагнитного спектра. Продолжительность гамма всплеска может длиться от миллисекунд до часа. За первоначальным всплеском обычно следует долгоживущее «послесвечение», излучаемое на более длинных волнах (рентген,УФ,оптика,ИКирадио).Большинство наблюдаемых гамма всплесков предположительно представляет собой сравнительно узкий луч мощного излучения, испускаемого во время вспышкисверхновой, когда быстро вращающаяся массивнаязвездаколлапсирует, превращаясь либо внейтронную звезду, либо вкварковую звезду, либо вчёрную дыру.
|
|
|
Классификация галактик. Эллиптические, линзовидные, спиральные и неправильные галактики. Пекулярные галактики. Галактики-кольца. Галактики с полярными кольцами. Общая характеристика ближайших галактик. Столкновение галактик.
Классификация галактик
• Галактики содержат от 10 миллионов до нескольких триллионов звёзд, вращающихся вокруг общего центра тяжести. Предполагается, что около 90% массы галактик приходится на долю тёмной материи. Межгалактическое пространство является практически чистым вакуумом со средней плотностью менее 1 атома вещества на 1 м3. Для классификации галактик по внешнему виду и распределению яркости используется последовательность Хаббла (1936).
Эллиптические галактики - E0 – E7 имеют относительно равномерное распределение звёзд без явного ядра. Яркость плавно увеличивается от периферии к центру. Галактики E0 практически шарообразны, с увеличением номера развивается уплощение. Число определяет целую часть от выражения 10(1 – b/a), где a и b – большая и малая оси соответственно.
|
|
|
Линзовидные галактики - S0 или SB0 внешне похожи на эллиптические, но в отличие от них имеют звёздный диск без наблюдаемых рукавов. Линзовидные галактики составляют промежуточный класс между эллиптическими и спиральными галактиками.
Спиральные галактики (S) состоят из балджа, внешнего диска, содержащего рукава (спиральные ветви) и сферического гало, диаметр которого близок к диаметру диска. По виду спиральной структуры различают спиральные галактики подтипов Sa, Sb, Sc, Sd. В галактиках Sa ветви туго закручены и сравнительно гладкие, и по своим характеристикам эти спиральные галактики ближе всего к эллиптическим. В галактиках Sc, Sd ветви широко раскрыты и имеют клочковатый вид, так что иногда их трудно проследить. Галактики Sb обладают промежуточными свойствами.
Спиральные галактики с перемычкой —спиральные галактики с полосой («баром», bar) из ярких звёзд, выходящей из центра и пересекающей галактику по середине. Обозначается как SB и подразделяется на три подкатегории. Тип SBa характеризуется наиболее плотно скрученными ветвями, тогда как у типа SBc они практически не закручены. Промежуточный тип спиральных галактик с перемычкой обозначается как SBb. Позднее для описания некоторых неправильных спиралей с перемычкой, была введена четвертая подкатегория — SBm.
Неправильные галактики — это галактики, не вписывающиеся в последовательность Хаббла. Они необнаруживают ни спиральной ни эллиптической структуры. Большинство неправильных галактик в прошлом являлись спиральными или эллиптическими, но были деформированы гравитационными силами. Существует два больших типа неправильных галактик: галактики типа IrrI показывают остатки спиральной структуры, а IrrII имеют совершенно неправильную форму.
Пекулярные галактики— это галактика, которую невозможно отнести к определенному классу в последовательности Хаббла, поскольку она обладает ярко выраженными индивидуальными особенностями: искажения структуры, наличия пылевых полос, выбросов вещества и т.д.
Галактики с полярными кольцами — разновидность пекулярных галактик, характеризующаяся наличием плотного ядра окруженного протяженным кольцом ярких молодых звезд, отделенным от ядра некоторым расстоянием.
Ближайшие галактики
Невооружённым глазом в безлунную ночь на небе видны только три объекта,не принадлежащие нашей Галактике – галактику Туманность Андромеды, галактики Большое иМалое Магеллановы Облака. Туманность Андромеды — спиральная галактика типа Sb. Эта ближайшая кМлечному Пути сверхгигантская галактика находится на расстоянии2,54 млн. св. лет от Солнечной системы. Её протяжённость составляет260 тыс. св. лет, В её состав входит около триллиона звёзд.Большое Магелланово Облако — карликовая галактика типа SBm,расположенная на расстоянии около 168 тыс. св. лет от нашей Галактики.Большое Магелланово Облако приблизительнов 20 раз меньше по диаметру чем Млечный Путь и содержит около 5 млрд.звёзд.Малое Магелланово Облако — карликовая галактика типа SBm, спутникМлечного Пути. Находится на расстоянии около 200 тыс. св. лет в созвездииТукана. Содержит только 1,5 млрд. звёзд.
Столкновение галактикПриблизительно через 5 млрд. лет, предположительно, галактика Млечный Путь столкнётся с галактикой Туманность андромеды. Однако, из-за малой концентрации вещества в галактиках, вероятности столкновения таких тел, как звёзды, очень малы.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 365; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!