Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
Общество → Наука → Новости науки

Клуб любителей космоса 751

Открытая группа
4590 участников
Администратор Adm-X
Администратор vladmiza

Важные темы:

Последние откомментированные темы:

20240420022024

←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
vladmiza
Модератор группы пишет:

До какого размера может вырасти чёрная дыра?

Гид по космосу   24 октября  

В центре практически всех крупных галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Та, вокруг которой вращается Млечный путь, массивнее Солнца приблизительно в четыре миллиона раз. Это очень много. Однако некоторые её "коллеги" могут быть тысячекратно крупнее. Есть ли предел их размерам? Давайте попробуем понять, что по этому поводу известно науке.

  Расширение черной дыры. NASA JPL – Caltec Расширение черной дыры. NASA JPL – Caltec

Черные дыры набирают массу, поедая вещество. Но распространённая аналогия с пылесосом, с помощью которой описывается процесс её питания, не совсем точна. Этот объект больше похож на что-то вроде прожорливой пасти, находящейся на дне горной долины с крутыми склонами - именно поэтому принято говорить, что вещество падает в них. При этом чёрные дыры питаются крайне неряшливо.

Большая часть их еды, в том числе разорванные на куски звёзды и планеты, попадают не прямо в "рот", а довольно долго кружатся вокруг него. На этой орбите материал сталкивается, обменивается энергией, а большая его часть выбрасывается за ту границу, где до него может дотянуться гравитация "едока". Именно поэтому черные дыры растут медленно.

Впрочем, предел их размерам всё равно есть. Все мы наслышаны о горизонте событий - той точке, из-за которой не может вернуться ничто, даже свет. Но ещё об одном пороге, связанном с чёрными дырами, мало кто знает. Это так называемая "Самая внутренняя устойчивая круговая орбита" (ISCO), пролегающая по границе аккреционного диска. Здесь сохранять стабильную орбиту может только свет, обладающий достаточной скоростью.

Все остальное уходит вниз, как вода в раковине. В этой точке материя формально ещё не считается прошедшей точку невозврата, так как если получит достаточной силы толчок от другого объекта, то может избежать падения. Но если на неё ничто не будет воздействовать, она обречена пересечь горизонт событий.

По мере того как черная дыра, поедая вещество, становится всё более массивной, её гравитационное притяжение усиливается. Материя, которая находилась на "безопасном" расстоянии, становится нестабильной. Она закручивается по спирали, падает вниз, а ISCO параллельно с этим расширяется. Чем дальше эта орбита, чем больше еды у чёрной дыры. Но эта экспансия не может продолжаться вечно.

На определенном расстоянии от горизонта событий материя начинает притягиваться к самой себе сильнее, чем к черной дыре. Именно благодаря этой силе газопылевые облака сгущаются в звёзды, а Млечный путь не выглядит как гигантский аккреционный диск, устремляющийся спирально в свою сверхмассивную черную дыру.

 

Иначе говоря, после того как чёрная дыра достигает определенной массы, её внутренняя устойчивая круговая орбита стабилизируется. За этим пределом вся материя стремится сбиться в космические объекты того или иного вида и размера, а не сгинуть бесследно за горизонтом событий.

Массу чёрной дыры, при которой происходит эта стабилизация, можно высчитать. Это впервые было сделано в 2015 году, когда учёные подсчитали, что теоретический предел массы черной дыры колеблется в диапазоне от 50 до 270 миллиардов солнечных. Разброс кажется огромным, однако это тоже объяснимо - некоторые черные дыры обладают свойством вращаться. Это приближает к ним ISCO, из-за чего они способны набрать большую массу, прежде чем данный предел отодвинется на дистанцию "голодания".

Как бы то ни было, сразу после этого, какова бы ни была масса черной дыры, она прирастает только за счёт случайной добычи - если что-то падает в нее. Однако это крайне маловероятное прямое попадание, чего почти не случается.

Но это ещё не конец истории. Чёрные дыры большего размера существуют - по той причине, что они иногда сталкиваются и сливаются в одну - совершенно чудовищной массы. Однако какими бы огромными они ни были, способность поглощать новую материю заново не обретается. Им остаётся надеяться только на столкновения - всё остальное вне пределов их досягаемости.

Статья уникальна на 100%!

https://text.ru/antiplagiat/5db13abf98314
Это интересно
+1

vladmiza
Модератор группы 19.12.2019
Пожаловаться Просмотров: 1062  
Комментарии 31
←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →


Комментарии временно отключены