Anmerkung

Der Artikel geht der Frage nach, wie der Vorgang des Verschluckens eines Planeten durch ein kleines Schwarzes Loch für einen externen Beobachter aussehen kann. Dadurch kann sich ein Loch bilden Physikalische Experimente Zivilisation, oder kann den Planeten aus dem Weltraum betreten. Nachdem das Loch eine Position im Zentrum des Planeten eingenommen hat, absorbiert es es allmählich. Die verstärkte Energiefreisetzung wird durch das Magnetfeld des Planeten ermöglicht, das sich durch das Phänomen des "Einfrierens" zunehmend in der Nähe des Lochs konzentriert Kraftlinien Felder in eine leitfähige Substanz und in Übereinstimmung mit dem Gesetz der Erhaltung des magnetischen Flusses. Die größte Energiefreisetzung erfolgt bei letzte Stufe Absorption des Planeten, wenn ein Dipol-Magnetfeld mit Induktion an den Polen der Ordnung in der Nähe eines Lochs mit einem Radius von gebildet wird. Ein Feld dieser Größe kontrolliert die Bewegung des leitenden Stoffes vollständig, und sein Einströmen in das Loch erfolgt hauptsächlich im Bereich der Pole entlang der Feldlinien. Ein Teil der Magnetfeldlinien im Bereich der Pole, nahe dem Ereignishorizont, bildet einen Knick fast unter . Infolgedessen ändert Materie, die mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit fällt, abrupt ihre Bewegungsrichtung und erfährt eine große Beschleunigung, die mit der vergleichbar ist, die auftreten würde, wenn sie auf eine feste Oberfläche trifft. Dies trägt zur Übertragung von kinetischer Energie bei Wärmeenergie. Infolgedessen bildet sich an jedem Magnetpol des Lochs etwas oberhalb des Ereignishorizonts ein Hot Spot mit einer Temperatur von etwa . Bei dieser Temperatur erfolgt eine intensive Strahlung von Neutrinos mit einer Energie, deren mittlere freie Weglänge in der umgebenden Neutronenflüssigkeit mit einer Dichte etwa . Diese Neutrinos erhitzen die Neutronenflüssigkeit in der Nähe von heißen Stellen, einschließlich jener außerhalb der Magnetröhren, die an den Polen des Lochs einen Radius haben. Letztendlich steigt die freigesetzte Wärmeenergie durch Ströme heißer Materie, die durch die Wirkung der Archimedes-Kraft gebildet werden, an die Oberfläche des Planeten. In unmittelbarer Nähe des Planeten wird Energie in Form von Röntgenstrahlen aus dem heißen Plasma emittiert. Die entstehende Gaswolke, die den Planeten umgibt, ist für Röntgenstrahlen nicht durchlässig und die Energie geht von der Oberfläche der Wolke (Photosphäre) in Form ins All Lichtstrahlung. Die in der Arbeit durchgeführten Berechnungen zeigten, dass die beobachteten Gesamtenergien der Lichtemission von Supernovae Die Massen der Planeten entsprechen 0,6 - 6 Massen der Erde. In diesem Fall beträgt die berechnete Strahlungsleistung einer „planetarischen“ Supernova während der maximalen Helligkeit 10 36 − 10 37 W, und die Zeit bis zum Erreichen der maximalen Helligkeit beträgt etwa 20 Tage. Die erhaltenen Ergebnisse entsprechen den tatsächlich beobachteten Eigenschaften von Supernovae.

Schlüsselwörter: Schwarzes Loch, Supernova, kosmischer Neutrinofluss, Gammastrahlenausbrüche, planetarisches Magnetfeld, Neutronenflüssigkeit, Sternexplosion, Neutronenstern, Weißer Zwerg, Eisenmeteoriten, Knorpelbildung, Panspermietheorie, Evolution von Biosphären.

Das Phänomen einer Supernova besteht darin, dass in der Galaxie plötzlich eine fast punktförmige Lichtstrahlungsquelle auftaucht, deren Leuchtkraft bei Erreichen der maximalen Helligkeit übersteigen kann, und die Gesamtenergie der während der Glimmzeit freigesetzten Lichtstrahlung beträgt . Manchmal erweist sich die Leuchtkraft einer Supernova als vergleichbar mit der integralen Leuchtkraft der gesamten Galaxie, in der sie beobachtet wird. Eine Supernova, die 1054 in unserer Galaxie im Sternbild Stier explodierte und von chinesischen und japanischen Astronomen beobachtet wurde, war sogar tagsüber sichtbar.

Supernovae werden nach einigen ihrer Merkmale in erster Annäherung in zwei Typen eingeteilt. Supernovae vom Typ I bilden hinsichtlich der Form der Lichtkurve eine ziemlich homogene Gruppe von Objekten. Die Kennlinie ist in Abb. 1 dargestellt. Die Lichtkurven von Typ-II-Supernovae sind etwas unterschiedlicher. Ihre Hochs sind im Durchschnitt etwas schmaler, und der Abfall der Kurve im Endstadium kann steiler sein. Supernovae vom Typ II treten hauptsächlich in auf Spiralgalaxien. .

Reis. 1. Typ-I-Supernova-Lichtkurve.

Supernovae vom Typ I flammen in allen Arten von Galaxien auf – spiralförmig, elliptisch, „irregulär“ und werden mit normalen Sternen mit Sonnenmasse in Verbindung gebracht. Aber wie in erwähnt, sollten solche Sterne nicht explodieren. In der Endphase seiner Entwicklung verwandelt sich ein solcher Stern für kurze Zeit in einen Roten Riesen. Dann wirft sie ihre Hülle mit der Bildung eines planetarischen Nebels ab und ihr Stern bleibt anstelle des Sterns Heliumkern als weißer Zwerg. In unserer Galaxie bilden sich jedes Jahr mehrere planetarische Nebel, und nur etwa alle 100 Jahre tritt eine Typ-I-Supernova auf.

Versuche, das Phänomen einer Supernova als Folge einer Sternexplosion zu erklären, stoßen auf gewisse Schwierigkeiten. So dauert beispielsweise bei Supernovae das Helligkeitsmaximum etwa 1-2 Tage, während nach den Berechnungen von Imshennik V.S. und Nadezhina D.K. wenn Sterne explodieren Hauptsequenz maximaler Glanz sollte nicht länger als 20 Minuten dauern. Darüber hinaus stellte sich heraus, dass die berechnete maximale Helligkeit hundertmal geringer war als die beobachtete.

Im gegenwärtigen Forschungsstadium werden mit den leistungsstärksten Computern Modelle explodierender Sterne gebaut. Es war jedoch noch nicht möglich, ein Modell zu konstruieren, in dem die allmähliche Entwicklung eines Sterns zur Entstehung des Supernova-Phänomens führen würde. Manchmal beim Bau eines solchen Modells in Hauptteil Die Energie der Explosion wird künstlich in den Stern gelegt, wonach der Prozess der Ausdehnung und Erwärmung der Sternhülle analysiert wird.

Ein massereicher Stern sollte beginnen, katastrophal zu schrumpfen (kollabieren), nachdem alle Reserven an nuklearen Energiequellen erschöpft sind. Dadurch kann sich in seinem Zentrum ein Neutronenstern bilden. In den 1930er Jahren schlugen Baade und Zwicky vor, dass die Entstehung eines Neutronensterns wie eine Supernova-Explosion aussehen könnte. Tatsächlich wird bei der Bildung eines Neutronensterns viel Energie freigesetzt, weil. Gravitationsenergie ist von der Größenordnung . Also, mit dem Radius des gebildeten Neutronensterns und der Masse, wo ist die Masse der Sonne, Gravitationsenergie. Diese Energie wird aber überwiegend in Form von Neutrinos freigesetzt und nicht in Form von Photonen und hochenergetischen Teilchen, wie ursprünglich von Baade und Zwicky angenommen. In den inneren Teilen des Neutronensterns, wo die Dichte größer als das Neutrino ist, ist die mittlere freie Weglänge nur vom Radius des Neutronensterns, d.h. . Daher diffundieren Neutrinos langsam an die Oberfläche und können die Hülle des Sterns nicht abwerfen.

Bei der Konstruktion von Modellen von Supernovae basierend auf dem Kollaps von Sternen bleibt die Frage, ob der Kollaps, d.h. "Explosion" in den Stern gerichtet, verwandeln sich in eine Explosion gerichtet in Weltraum. Trotz der enorm gesteigerten Rechenleistung von Computern führen Simulationen des Zusammenbruchs eines massereichen Sterns immer zum gleichen Ergebnis: Es findet keine Explosion statt. Die Gravitationskräfte gewinnen immer gegen die vom Stern weg gerichteten Kräfte, und es wird nur ein „stiller Kollaps“ beobachtet. Wie in "... keines der existierenden Modelle reproduziert den gesamten Komplex von Phänomenen, die mit einer Supernova-Explosion verbunden sind, und enthält Vereinfachungen."

In Bezug auf Supernovae vom Typ I gibt es eine Hypothese, dass sie eine Folge des Kollapses eines kompakten Heliumsterns eines Weißen Zwergs zu einem Neutronenstern sind, dessen Masse überschritten wurde (die Chandrasekhar-Grenze). Wenn ein Weißer Zwerg Teil eines engen Doppelsternsystems ist, kann der Grund für die Zunahme seiner Masse die Akkretion von Materie sein, die vom Begleitstern abfließt. In diesem Fall wird die Akkretionsscheibe zu einer Quelle von Röntgenstrahlen. Allerdings kommen Messungen des Röntgenhintergrundes aus Elliptische Galaxien durchgeführt mit dem Orbitalobservatorium Chandra, zeigte, dass der beobachtete Röntgenfluss 30- bis 50-mal geringer ist als erwartet. Laut den Autoren der Studie, Gilfanov und Bogdan, spricht dies daher für die Hypothese des Ursprungs von Supernovae, die auf der Verschmelzung zweier Weißer Zwerge mit der Bildung einer Masse von mehr als . Es sind jedoch nur wenige enge Paare von Weißen Zwergen bekannt, und es ist unklar, wie weit sie verbreitet sind.

Im Zusammenhang mit den bestehenden Schwierigkeiten, Supernovae durch die äußere Erscheinung explodierender oder kollabierender Sterne zu erklären, ist es interessant, das Supernova-Phänomen als den Vorgang des Verschluckens des Planeten durch ein kleines schwarzes Loch zu betrachten. Dieses Loch kann künstlich auf dem Planeten erzeugt werden oder aus dem Weltraum auf den Planeten kommen.

Wie Sie wissen, ist ein Schwarzes Loch durch einen bestimmten kritischen Radius gekennzeichnet, den Schwarzschild auf der Grundlage der Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie (GR) erhalten hat:

Wo ist die Gravitationskonstante, die Lichtgeschwindigkeit, die Masse des Schwarzen Lochs. Die Fläche, die einen Raumbereich mit einem Radius begrenzt, wird als Ereignishorizont bezeichnet. Ein am Ereignishorizont befindliches Teilchen hat nicht die Möglichkeit, ins „Unendliche“ zu gehen, weil Durch die Überwindung des Gravitationsfeldes verschwendet es seine Energie vollständig.

Aus den Lösungen der GR-Gleichungen folgt, dass das Zentrum des Schwarzen Lochs eine Singularität in der Raum-Zeit-Metrik (Singularität) enthalten muss. Bei einem Schwarzschild-Schwarzen Loch handelt es sich um einen Punkt mit unendlich hoher Materiedichte.

Wenn ein Schwarzes Loch mit Materie in Kontakt kommt, beginnt es, diese zu absorbieren und seine Masse zu erhöhen, bis alle Materie, beispielsweise ein Planet, in das Loch gezogen wird.

Mikroskopische Schwarze Löcher können direkt auf dem Planeten entstehen, zum Beispiel durch Experimente an Beschleunigern, bei denen hochenergetische Teilchen kollidieren. Nach Hawkings Theorie sollte ein mikroskopisch kleines Schwarzes Loch in einem Vakuum fast augenblicklich verdampfen. Bisher gibt es jedoch keine experimentellen Ergebnisse, die diese theoretischen Schlussfolgerungen bestätigen. Auch die Eigenschaften solcher Löcher, die in der Substanz gefunden wurden, wurden nicht untersucht. Hier können sie Materie an sich ziehen und sich mit einer Hülle aus superdichter Materie umgeben. Es ist möglich, dass das Schwarze Loch nicht verdunstet, sondern allmählich an Masse zunimmt. Schwarze Löcher können beispielsweise in Materie eindringen, wenn ein Strahl beschleunigter Teilchen auf Elemente der Beschleunigerstruktur oder auf ein spezielles Target einwirkt. Es ist auch möglich, dass mikroskopisch kleine Schwarze Löcher im Vakuum lange genug leben, um Zeit zu haben, vom Strahlkollisionspunkt zur Wand der Beschleunigerkammer zu fliegen. Nachdem sie die Löcher in der Substanz getroffen haben, setzen sie sich durch die Schwerkraft in Richtung des Zentrums des Planeten ab.

Die Geschwindigkeit, mit der Materie in ein Schwarzes Loch am Ereignishorizont fällt, ist durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt, sodass die Absorptionsrate der Materie proportional zur Oberfläche des Lochs ist. Aufgrund der geringen Oberfläche ist die Wachstumszeit eines einzelnen mikroskopisch kleinen Schwarzen Lochs mit einer Masse in der Größenordnung der Planck-Skala bis zu einer gefährlichen Größe sehr lang und übersteigt das Alter der Planeten um ein Vielfaches. Es können jedoch viele solcher Löcher entstehen, und wenn sie das Zentrum des Planeten erreicht haben, können sie zu einem weiteren massiven Loch verschmelzen, das eine Gefahr für den Planeten darstellen kann. Nehmen wir zunächst an, es gäbe separat existierende Schwarze Löcher und jedes von ihnen hat eine Oberfläche und Masse. Wenn (1) berücksichtigt wird, ist ihre Gesamtoberfläche gleich . Nachdem N Löcher zu einem verschmolzen sind, ist die Oberfläche des gesamten Lochs . Es ist zu erkennen, dass im ersten bzw. im zweiten Fall auch die Absorptionsrate der Substanz um ein Vielfaches ansteigt. Im Zentrum des Planeten befindet sich ein fast gepunkteter Bereich, in dem die Beschleunigung stattfindet freier Fall gleich Null ist. Alle Schwarzen Löcher sammeln sich allmählich in diesem Bereich an und verschmelzen aufgrund gegenseitiger Anziehung.

Mikroskopisch kleine Schwarze Löcher können entstehen und natürlich den Planeten mit kosmischer Strahlung bombardieren. Es kann davon ausgegangen werden, dass Zivilisationen in einem bestimmten Stadium ihrer Entwicklung Schwarze Löcher produzieren, deren Gesamtmasse um ein Vielfaches größer ist als ihre Masse, die durch die Einwirkung von Schwarzen Löchern entstanden ist kosmische Strahlung. Infolgedessen führt das Wachstum eines Lochs in der Mitte des Planeten zur Beendigung seiner Existenz. Auf dem Planeten kann ein Schwarzes Loch mit beträchtlicher Masse geschaffen werden, um Energie in einem einzigen Reaktor zu gewinnen. Projekte solcher Geräte werden bereits diskutiert. Es besteht auch eine gewisse Wahrscheinlichkeit für ein solches Ereignis, wenn ein ausreichend massives Schwarzes Loch aus dem umgebenden Weltraum auf den Planeten trifft.

Sie können versuchen, im Weltraum die Prozesse der Energiefreisetzung zu finden, die der Absorption des Planeten durch ein Schwarzes Loch entsprechen. Sollten solche Prozesse tatsächlich stattfinden, dann kann insbesondere dies indirekt auf die Existenz anderer Zivilisationen hinweisen.

Um die Effekte in der Nähe eines Schwarzen Lochs zu beschreiben, reicht es in einigen Fällen aus, eine Näherung auf der Grundlage der Newtonschen Theorie zu verwenden. Insbesondere Newtonsche Annäherungen wurden erfolgreich von Shakura und Sunyaev sowie von Pringle und Rees verwendet, um ein Modell der Materieakkretion durch ein Schwarzes Loch zu konstruieren.

Wir werden die Theorie auf einen solchen Raumbereich in der Nähe des Lochs erweitern, in dem die Geschwindigkeit fallender Materie nahe der Lichtgeschwindigkeit liegt, aber immer noch so weit davon abweicht, dass nichtrelativistische Näherungen zu korrekten Schätzungen führen physikalische Quantitäten. Um den Effekt der Zeitdilatation in einem starken Gravitationsfeld nicht zu berücksichtigen, wird der Vorgang des Fallens von Materie im mitbewegten Koordinatensystem betrachtet.

Wird ein Probekörper mit Masse von der Oberfläche eines Körpers mit Masse und Radius senkrecht nach oben geschleudert, so ergibt sich die „Flucht“-Geschwindigkeit aus der Gleichheit von potentieller und kinetischer Energie

Daher erhalten wir bei den Radius des Körpers , der mit dem Radius (1) übereinstimmt, der auf der Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie erhalten wurde. Aus (2) folgt, dass in Newtonscher Näherung das Gravitationspotential eines Schwarzen Lochs

Jene. Alle Schwarzen Löcher haben das gleiche Potenzial.

Es sollte beachtet werden, dass es noch keine einheitliche Definition eines Schwarzen Lochs gibt. Wenn wir von Laplaces Definition eines Schwarzen Lochs als unsichtbares Objekt ausgehen, dann bedeutet dies in einer der Interpretationen, dass nach dem Durchlaufen der Differenz der Gravitationspotentiale die Energie eines Photons und seine Frequenz gegen Null gehen. Weiterhin wird angenommen, dass das Photon hat Gravitationsmasse und dann von der Gleichheit Daraus folgt, dass das Gravitationspotential dem Schwarzen Loch zugeschrieben werden sollte. Da wir weiter den Vorgang des Einfallens von Materie in das Loch betrachten, gehen wir davon aus, dass gemäß (3) bei Anwendung der Newtonschen Näherung das Gravitationspotential des Lochs . Das bedeutet, dass beim freien Fall in ein Schwarzes Loch mit einer Masse M Arbeit im Gravitationsfeld verrichtet wird

was hineingeht kinetische Energie und die Fallgeschwindigkeit in der Nähe des Ereignishorizonts nähert sich der Lichtgeschwindigkeit. Ein Teil dieser Energie kann in Strahlung umgewandelt werden. Bei gegebener Akkretionsrate (Massenzuwachs) wird die Leistung elektromagnetischer Strahlung durch den bekannten Ausdruck bestimmt:

Wo ist der Koeffizient, der die Umwandlungseffizienz charakterisiert Gravitationsenergie in elektromagnetische Energie. Dieser Koeffizient kann auch verwendet werden, um den Unterschied in den Gravitationspotentialen des Lochs zu berücksichtigen, wenn unterschiedliche Ansätze verwendet werden.

Es ist bekannt, dass für ein nicht rotierendes Schwarzschild-Schwarzes Loch mit einem kugelsymmetrischen Fall von Materie . Das Vorhandensein eines kleinen Magnetfelds in der Nähe eines Sterns erhöht den Umwandlungskoeffizienten von Gravitationsenergie (4) in Strahlung erheblich Winkelgeschwindigkeit. Es gibt viskose Reibung zwischen verschiedenen Teilen des Gases, und das Gas verliert Orbitalenergie, bewegt sich in eine niedrigere Umlaufbahn und nähert sich dem Schwarzen Loch. Ein durch viskose Reibung erhitztes Gas wird zu einer Quelle elektromagnetischer (Röntgen-)Strahlung. Die intensivste Strahlung kommt vom unteren Rand der Scheibe, wo die Gastemperatur am höchsten ist. Akkretionsscheiben werden durch den Umwandlungskoeffizienten der Gravitationsenergie charakterisiert.

Kerr erhielt eine Lösung für die GR-Gleichungen für ein Schwarzes Loch, das sich in einer Leere dreht. Ein Kerr-Schwarzes Loch bringt den umgebenden Raum in Rotation (der Lense-Thirring-Effekt). Wenn es mit der Grenzlichtgeschwindigkeit rotiert, wird der höchste Umwandlungskoeffizient der Gravitationsenergie erreicht. Also in der Akkretionsscheibe, d.h. Bis zu 42 % der Masse der einfallenden Materie werden in Strahlung umgewandelt. Bei einem Kerr-Loch wird die Energie seiner Rotation in Strahlungsenergie umgewandelt.

So können Schwarze Löcher unter bestimmten Bedingungen die Gravitationsenergie der auf sie einfallenden Masse sehr effektiv in elektromagnetische Strahlung umwandeln. Zum Vergleich: bei thermonuklearen Reaktionen auf der Sonne oder bei einer Explosion Wasserstoffbombe.

Die Berechnungen des Autors zeigen, dass, wenn ein Planet mit einem Magnetfeld von einem Schwarzen Loch absorbiert wird, gemäß dem Gesetz der Erhaltung des Magnetflusses ein superstarkes Dipol-Magnetfeld in der Nähe des Lochs gebildet wird. Einige Feldlinien an den Polen über dem Ereignishorizont werden geknickt (Abb. 2). Im Bereich dieser Unterbrechung erfährt die in das Schwarze Loch fallende leitende Substanz, die die Bewegungsrichtung scharf ändert, eine große Beschleunigung, die ungefähr so ​​​​ist, als ob die Substanz mit einer festen Oberfläche kollidieren würde. Dadurch kann ein erheblicher Teil der Energie (4) in thermische Energie umgewandelt und letztendlich in den umgebenden Raum abgestrahlt werden.

Für den "planetarischen" Ursprung von Supernovae spricht insbesondere folgendes vorläufige Schätzung. Es wird dann gemäß (5) aus der Masse des Planeten (bzw. aus der kinetischen Energie (4)) in äußere Strahlung umgewandelt. Dies bedeutet, dass die beobachtete Energie der Lichtemission von Supernovae aus dem Verhältnis wird den Massen der Planeten entsprechen, wo die Masse der Erde. Dementsprechend beträgt bei , der Massenbereich der Planeten . Wir sehen, dass der Massenbereich der Planeten bei Werten durchaus akzeptable Werte für die Existenz von Leben hat. Gleichzeitig scheint eine gute gegenseitige Übereinstimmung zwischen den Massen bewohnbarer Planeten und den Energien der Supernova-Strahlung nicht zufällig zu sein. Dies deutet darauf hin, dass zumindest einige Arten von Supernovae "planetarischen" Ursprungs sind. Die obigen Schätzungen zeigen, dass wir in nachfolgenden Berechnungen den Koeffizienten verwenden können.

Es ist möglich, einige andere Berechnungen durchzuführen, die unsere Hypothese bestätigen. Abbildung 1 zeigt, dass die Typ-I-Supernova-Lichtkurve etwa 25 Tage nach Beginn der Flare-Beobachtung ihr Maximum erreicht. Außerdem werden wir in dieser Arbeit die Zeit zum Erreichen der maximalen Helligkeit rechnerisch berechnen und auch die Leistung der Supernova-Strahlung berechnen.

Da die Geschwindigkeit des Materieeintrags in ein Schwarzes Loch mit kleinen Abmessungen durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt ist, wird der Prozess der Absorption des Planeten durch das Schwarze Loch zeitlich gestreckt. Aus der Sternphysik ist bekannt, dass die letzte stabile Konfiguration eines Sterns vor einem Schwarzen Loch ein Neutronenstern ist, dessen Stabilität durch den Druck eines entarteten Fermionengases gewährleistet wird, das hauptsächlich aus Neutronen besteht. Daher wird die hochkomprimierte Materie des Planeten in der Nähe des Ereignishorizonts unseres kompakten Schwarzen Lochs im Inneren des Planeten eine Neutronenflüssigkeit sein. Gleichzeitig beträgt, wie die Schätzungen des Autors zeigten, bei gleicher Masse des Lochs die Dicke der Neutronenschicht über dem Ereignishorizont etwa 24 mm. Betrachten wir nun den Vorgang des Einströmens von Neutronenflüssigkeit in ein Objekt mit kleinen Abmessungen. Unter Berücksichtigung von (4) berechnen wir aus der Beziehung zunächst die mögliche Temperatur der einfallenden Materie in der Nähe des Ereignishorizonts

Woher Boltzmann-Konstante, Ruhemasse des Neutrons. Aus (6) finden wir die Neutronentemperatur . Dies stimmt gut mit den Ergebnissen von Schwartzman überein. In Anbetracht des Prozesses des freien Falls von Gas in ein Schwarzes Loch kam er zu dem Schluss, dass die beim Prozess der adiabatischen Kompression erreichte Temperatur der Größenordnung nach der kinetischen Energie des Falls entspricht und .

Damit die kinetische Energie der fallenden Neutronenflüssigkeit in Wärmeenergie umgewandelt werden kann, muss die Materie in der Nähe des Lochs eine große Beschleunigung erfahren. Wie bereits erwähnt, kann es in unserem Fall aufgrund der besonderen Struktur des Magnetfeldes in der Nähe des Ereignishorizonts vorkommen, wo die Kraftlinien einen scharfen Bruch erfahren (Abb. 2).

Es ist von Interesse, den tatsächlichen Wert des Magnetfelds des Lochs abzuschätzen. Wie bekannt ist, hat die Erde ein signifikantes Dipol-Magnetfeld. An den Polen des Planeten ist der Induktionsvektor vertikal gerichtet und hat einen Modul, während das magnetische Moment des Dipols ist. Auch Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun haben starke Magnetfelder im Sonnensystem. Langsam rotierende Venus (Umlaufzeit 243 Tage), ähnlich groß und erdähnlich Interne Struktur, hat kein eigenes Magnetfeld. Für ausreichend große und schnell rotierende Planeten ist die Existenz eines magnetischen Dipolfeldes offenbar ein häufiges Phänomen. Nach bestehenden Vorstellungen wird das Erdmagnetfeld durch die Strömung gebildet elektrische Ströme in einem gut leitenden Kern. Nach den vorliegenden Forschungsergebnissen hat die Erde einen festen inneren Kern mit einem Radius von , bestehend aus reinen Metallen (Eisen mit einer Beimischung von Nickel). Hinzu kommt ein flüssiger äußerer Kern, der vermutlich aus Eisen mit Beimischung von Nichtmetallen (Schwefel oder Silizium) besteht. Der äußere Kern beginnt in einer Tiefe von etwa . Nach einigen Berechnungen befindet sich die Zone, in der sich die Hauptquellen des Magnetfelds befinden, hier in einiger Entfernung vom Zentrum des Planeten durchschnittlicher Radius Erde. Die Leitfähigkeit des Erdkerns ist so, dass während des Materieflusses das Magnetfeld von der Materie mit wenig oder keinem Schlupf (das Phänomen des "Einfrierens") weggetragen wird.

Ein Schwarzes Loch ist ein extrem dichtes Objekt, daher wird es nach einer Weile in die tiefen Teile des Planeten hinabsteigen und sein Zentrum erreichen, wo es mit anderen Löchern verschmelzen kann. Da das wachsende Schwarze Loch den Drehimpuls des Planeten erbt, werden die Rotationsachsen beider Körper parallel sein (wir werden die Rotation des Lochs im Rahmen dieses Artikels vernachlässigen). Bei dieser Anordnung wird das kollabierende Magnetfeld aufgrund des „eingefrorenen“ Effekts gleichmäßig von allen Seiten zum Schwarzen Loch gezogen und bildet ein eigenes Dipol-Magnetfeld mit Polen auf der Rotationsachse (Die Theorie erlaubt dem Schwarzen Loch, eine magnetische Ladung zu haben). Unter magnetische Ladung theoretisch ist einer der Magnetpole impliziert. Auch die das Schwarze Loch umgebende Neutronenflüssigkeit soll aufgrund ihrer hohen Leitfähigkeit das Magnetfeld „einfrieren“. Nach den Berechnungen von Garrison und Wheeler gibt es also ziemlich viele Stromträger in Neutronensternen, die Dichten von Elektronen, Protonen und Neutronen stehen in Beziehung zu . Mit Hilfe moderne Methoden Beobachtungen ergaben, dass Neutronensterne Dipol-Magnetfelder mit Induktion haben. Es ist allgemein anerkannt, dass diese Felder aufgrund des "Frost-in"-Effekts von den Vorläufersternen während des Kollapses geerbt werden.

Die Möglichkeit, dass Schwarze Löcher ein eigenes Magnetfeld haben, wird tatsächlich durch Beobachtungen bestätigt, die mit dem Ibis-Teleskop gemacht wurden, das auf dem Integral-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) installiert ist. Untersuchungen des Weltraumobjekts Cygnus X-1, das einer der Kandidaten für den Titel eines Schwarzen Lochs ist, zeigten die Polarisation der Strahlung, die von einer Region mit einem Radius um dieses Objekt ausgeht. Laut den Autoren der Studie ist die beobachtete Polarisation eine Folge des Vorhandenseins des eigenen Magnetfelds eines bestimmten Schwarzen Lochs.

Nach der Untersuchung von 76 supermassereichen Schwarzen Löchern im Zentrum von Galaxien haben Forscher der U.S. Das Lawrence Berkeley National Laboratory des Department of Energy und das Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn kamen zu dem Schluss, dass sie über superstarke Magnetfelder verfügen, deren Stärke mit der von Materie in der Nähe des Ereignishorizonts mit der Wirkung der Schwerkraft vergleichbar ist.

Das Phänomen des "Einfrierens" führt dazu, dass während des Zusammenbruchs des Planetenkerns sein Dipolmagnetfeld allmählich in der Nähe des Schwarzen Lochs in Form eines kompakten Dipols mit Polen auf der Rotationsachse konzentriert wird. Beim Aufbau des Feldes ist der Erhaltungssatz des magnetischen Flusses erfüllt:

Wo ist die durchschnittliche Magnetfeldinduktion im Kern des Planeten, die Querschnittsfläche der Kernregion, in der das Hauptfeld erzeugt wird, die Magnetfeldinduktion am Pol des Schwarzen Lochs und die effektive Fläche des Schwarzen Lochs magnetischer Pol. Unter Verwendung der entsprechenden Bereichsradien kann Gleichheit (7) umgeschrieben werden als

Aufgrund der vorliegenden Berechnungen können wir davon ausgehen, dass . Üblicherweise wird von Geophysikern akzeptiert, dass die durchschnittliche Feldinduktion im Kern . Nach (1) wäre mit einer Masse der Radius eines Schwarzen Lochs . Daher können wir den Radius des Magnetpols des Lochs akzeptieren (wir werden auf unabhängige Weise ungefähr denselben Wert des Radius erhalten). Als Ergebnis erhalten wir eine Abschätzung der Magnetfeldinduktion an den Polen des Lochs . Dieses Feld ist etwa eine Million Mal mehr Feld an den Polen von Neutronensternen. In diesem Fall ist die Feldstärke in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs etwas geringer, weil das Dipolfeld ändert sich gemäß dem Gesetz, wenn sich die radiale Koordinate ändert.

Es ist auch von Interesse, die Volumenenergiedichte des Magnetfelds in der Nähe eines Schwarzen Lochs aus der bekannten Beziehung abzuschätzen:

Wo ist die magnetische Konstante. Es ist einfach, das in der Nähe der Pole bei , zu berechnen. Wir müssen den erhaltenen Wert mit der volumetrischen Dichte der kinetischen Energie der einströmenden Materie vergleichen

Wo, aber zuerst müssen wir die Dichte der Materie bestimmen.

Es ist bekannt, dass in der Nähe des Zentrums des begrenzenden Neutronensterns die Dichte der Neutronenflüssigkeit bei einem Sternradius von etwa 10 km und ihrer Masse bis zu 2,5 Sonnenmassen ihren Maximalwert erreicht (die Oppenheimer-Volkov-Grenze). Mit einer weiteren Zunahme der Masse eines Neutronensterns () kann der Druck des Fermionengases den Druckanstieg aufgrund der Schwerkraft nicht mehr zurückhalten, und in seinem Zentrum beginnt ein Schwarzes Loch zu wachsen. Ein Schwarzes Loch, das durch seine Schwerkraft im Inneren des Planeten wächst, sollte also in seiner Nähe einen Druck erzeugen, der ungefähr dem Druck im Zentrum des begrenzenden Neutronensterns entspricht, bzw. die Substanz sollte eine Dichte von etwa haben

Einsetzen der Dichte in Ausdruck (10). , erhalten wir die Schätzung Schüttdichte kinetische Energie der Neutronenflüssigkeit . Sie ist um mehr als eine Größenordnung geringer als die zuvor berechnete volumetrische Energiedichte (9) des Magnetfelds . Daher ist die Bedingung in der Nähe eines Schwarzen Lochs erfüllt. Es ist bekannt, dass ein starkes Magnetfeld einen signifikanten Einfluss auf den Prozess der Anlagerung von leitfähiger Materie hat. Bei verhindert ein Magnetfeld, dass sich die leitfähige Substanz über die Feldlinien bewegt. Die Bewegung von Materie wird praktisch nur in Richtung des Magnetfeldes möglich. Wenn man versucht, die Kraftlinien des Magnetfelds zusammenzubringen, entsteht ein Gegendruck, und wenn man versucht, sie zu biegen, ist der Druck doppelt so groß: . Senkrecht zum Feld kann Materie nur sehr langsam sickern. Dadurch bewegt sich die Materie praktisch nur entlang der Feldlinien zu den Magnetpolen und strömt hier in Form zweier schmaler Ströme in den Stern ein. Insbesondere bei Neutronensternen führt dies zur Bildung von zwei Hotspots auf magnetische Pole und zum Auftreten des Röntgenpulsareffekts. .

Bei höheren Dichten ist die Fermi-Energie von Nukleonen bereits so hoch, dass sich das von ihnen gebildete „Gas“ tatsächlich wie Strahlung verhält. Druck und Dichte werden maßgeblich durch das Massenäquivalent der kinetischen Energie der Teilchen bestimmt, und es besteht der gleiche Zusammenhang wie bei einem Photonengas: .

Wichtige Rolle Bei der Bildung schmaler Materieströme in der Nähe der Pole des Sterns spielt der Bernoulli-Effekt eine Rolle, der, wie Sie wissen, dazu führt, dass in einem Flüssigkeitsstrom, der sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, der Druck um einen Wert abnimmt (in unserem Fall, ). Der Druck in einer ruhenden Flüssigkeit ist, wie oben erwähnt, gleich . Es ist ersichtlich, dass aufgrund des Bernoulli-Effekts der Druck in der Strömung deutlich abnimmt. Kompensiert wird dies durch den Druck des Magnetfeldes, das so gerichtet ist, dass er eine Annäherung der Feldlinien verhindert. Dadurch wird das Magnetfeld zu einem engen Zylinder (Rohr) komprimiert und dient als eine Art Leiter für den Fluss einer leitfähigen Flüssigkeit. Da sich die Substanz im Rohr im freien Fall befindet, hydrostatischer Druck Die Flüssigkeitssäule im Rohr ist Null. Der Druck wirkt nur von der Seite der das Rohr umgebenden Substanz. In diesem Fall gilt das Verhältnis der Drücke:

wo ist die Induktion des Magnetfeldes im Rohr, der Druck außerhalb des Rohres. Wir nahmen diesen Druck gleich auf. Als Ergebnis erhalten wir bei aus (11) die Gleichheit:

Ab hier bei Feldinduktion im Rohr. Früher basierten wir auf der Erhaltung des magnetischen Flusses eines Planeten wie der Erde auf unabhängige Weise aus (8) haben wir herausgefunden, dass die Feldinduktion an den Polen des Schwarzen Lochs . Die Übereinstimmung der Größenordnungen der Felder zeigt, dass das reale Feld des Planeten für die Bildung von Magnetröhren an den Polen des Lochs mit einem Feld, das (11) und den darin enthaltenen engen Materieströmen genügt, völlig ausreichend ist. und dieser Zufall sieht nicht zufällig aus.

Das superstarke Magnetfeld in der Nähe des Schwarzen Lochs hat eine hohe Dichte, die sich aus der Beziehung ergibt. Mit dem oben berechneten Wert der Feldinduktion an den Polen erhalten wir bzw. . Es ist ersichtlich, dass das Magnetfeld an den Polen ungefähr die gleiche Dichte wie die umgebende Neutronenflüssigkeit hat.

Lassen Sie uns näher auf den Grund für die Bildung von zwei Hot Spots an den Polen eines Schwarzen Lochs eingehen. Wie bereits erwähnt, kann es sein spezifische Struktur Magnetfeld am Boden der Röhren. Diese Struktur entsteht dadurch, dass sich die magnetischen Feldlinien des Planeten dem Schwarzen Loch in unterschiedlichen Bereichen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit nähern. Stellen wir uns vor, dass zunächst die Kraftlinien des Magnetfeldes des Planeten im Abstand vom Loch geradlinig und parallel zur Rotationsachse des Loches verlaufen (Abb. 2). In diesem Fall hat das Magnetfeld des Lochs bereits einen solchen Wert erreicht, dass der Materiefall hauptsächlich im Bereich der Pole stattfindet. Daher nähert sich die betrachtete, in die Substanz eingefrorene Feldlinie im Bereich der Pole schneller dem Loch als im Bereich des Äquators. Dadurch hat das Schwarze Loch eine solche Struktur des Magnetfelds, dass ein Teil seiner Kraftlinien am Fuß des Magnetrohrs nahe dem Ereignishorizont einen fast schrägen Knick erfährt und die Kraftlinien dann auseinanderlaufen aus der Röhre, um das Loch herum. Da das Magnetfeld die Bewegung der leitenden Substanz über die Kraftlinien hinweg verhindert, ändert die auftreffende Substanz im Bereich ihres Bruchs abrupt ihre Bewegungsrichtung und erfährt eine große Beschleunigung, die ungefähr so ​​​​ist, als ob sie mit a kollidieren würde feste Oberfläche. Dadurch wird ein erheblicher Teil der kinetischen Energie (4) in thermische Energie umgewandelt und an den Polen bilden sich kompakte Hot Spots, deren Durchmesser etwa gleich dem Durchmesser des Magnetrohrs ist. Ursächlich für die Wärmefreisetzung kann insbesondere die starke elektromagnetische Strahlung geladener Teilchen sein, die sich mit hoher Beschleunigung bewegen, sowie das Auftreten von Turbulenzen in der Materiebewegung.

Reis. 2. Schema der Bildung des Magnetfelds eines Schwarzen Lochs (Kugel) durch allmähliches Einfangen des Magnetfelds des Planeten. Kurze Pfeile zeigen die Strömungsrichtung der leitfähigen Substanz, die das Magnetfeld mitreißt.

Von großer Bedeutung für die Übertragung thermischer Energie vom Hot Spot auf die umgebende Materie wird die Neutrinostrahlung sein. Bei Temperaturen darüber steigt die Neutrinostrahlungsleistung schnell an. Im zentralen Teil eines neu gebildeten Neutronensterns geht das Neutrino also in die Energie bis zur thermischen Energie über, die aus der Gravitationsenergie gewonnen wird.

Schätzen wir die mittlere freie Weglänge des Neutrinos ab. Die Größenordnung des Wirkungsquerschnitts der schwachen Wechselwirkung ist , wobei die charakteristische Energie des Prozesses ist. Hier , die Fermikonstante. Bei Berechnungen ist es in diesem Fall zweckmäßig, die Energie von Teilchen in MeV auszudrücken. Charakteristische Teilchenenergie im Hot-Spot-Bereich. In unserem Fall bei Energie , also . Neutrino bedeutet freie Weglänge, wo ist die Konzentration der Teilchen des Mediums, durch das sich Neutrinos bewegen. Nehmen wir an, dass das Medium nur aus Nukleonen besteht, dann ist , wo die Ruhemasse des Nukleons ist, die relativistische Addition zur Masse des Nukleons. Als Ergebnis finden wir das Neutrino bedeutet freie Weglänge. Aufgrund der Tatsache, dass sich Neutrinos mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, verlässt thermische Energie schnell den Hot Spot außerhalb des Magnetrohrs und die Materie wird über dem Ereignishorizont in einem Radius gleich erhitzt. Außerhalb des Rohrs ist die Fallgeschwindigkeit der Materie aufgrund der transversalen Komponente des Magnetfelds sehr gering. Dies "rettet" den Großteil der thermischen Energie davor, in das Loch zu fallen. erhitzt und damit weniger dichte Materie außerhalb des Rohrs beginnt es durch die Wirkung der archimedischen Kraft sofort zu schweben, und am äußeren Rand des Magnetrohrs entsteht wahrscheinlich ein Strom heißer Materie entgegengesetzten Richtung. Die schwebende Materie dehnt sich aus und kühlt ab, wodurch der Verlust von Neutrinostrahlung ins Weltall reduziert wird. Bei der Ausbreitung von Wärme wirkt die hohe Wärmeleitfähigkeit der Neutronenflüssigkeit, in der sich die Teilchen bewegen, mit relativistische Geschwindigkeiten. Es sollte beachtet werden, dass, wenn es um ein Vielfaches größer wäre, ein erheblicher Teil der an dem Punkt in Form von Neutrinos freigesetzten Energie frei in den Weltraum entweichen würde, bzw. die Erwärmung der umgebenden Materie weniger effektiv wäre. Im Gegenteil, wenn es viele wären kleiner als Radius Röhre, dann würde ein beträchtlicher Teil der freigesetzten Wärme in das Schwarze Loch fallen. Aber es hat gerade den Wert, bei dem das Loch zu einem effektiven Wandler von Gravitationsenergie (4) in thermische Energie wird.

Die aufsteigende Gasblase, die an Größe zunimmt, erzeugt einen großen Überdruck im Inneren des Planeten, der schließlich zum Auftreten von Rissen im festen inneren Kern und Mantel und zum Ausstoß heißer Gasstrahlen aus dem Planeten führt. Einzelne Körper können durch Gase aus dem Planeten geschleudert werden und auf seine Oberfläche zurückfallen. Die Oberfläche dieser Körper kann sehr heiß sein und verdampfen, wobei sie im optischen und im Röntgenbereich emittiert. Aufgrund geringer Wärmeleitfähigkeit Felsen Wärmeenergie dringt langsam in die inneren Teile der Körper ein und ihre Verdunstung erfolgt nur von der Oberfläche, sodass die größten von ihnen ruhig existieren können lange Zeit und setzen Energie in Form von Strahlung frei. Die Idee der Wärmedurchdringungsrate in Gesteinsproben ergibt sich aus der folgenden Tatsache. Die charakteristische Zeit des Temperaturausgleichs zwischen den Oberflächen einer flachen Gesteinsschicht mit einer Dicke ist proportional zu . Also für einen Tag und für ein Jahr. Durch den kontinuierlichen Ausstoß von heißem Material aus den Eingeweiden des Planeten kann die Temperatur seiner Oberfläche lange gehalten werden hohes Level. Berechnungen haben gezeigt, dass diese Temperatur in der Größenordnung von 14 Millionen Grad liegen sollte, um die beobachtete maximale Helligkeit einer Supernova zu gewährleisten. Der Hauptteil des Planetenvolumens kann ziemlich lange relativ kalt bleiben.

Gemäß (4) wird die Energie von Photonen im Bereich von Hot Spots etwa die Hälfte der Ruheenergie des Nukleons betragen, und die Frequenz von Photonen der Wärmestrahlung wird im Bereich der Gammastrahlung liegen. Geht man davon aus, dass in den gebildeten Hot Spots kinetische Energie (4) in thermische Energie umgewandelt wird, dann entspricht dies dem Wert = 0,4. Zu Beginn des Artikels wurde gezeigt, dass sich ein solcher Koeffizient näherungsweise aus den realen Massen der Planeten und den beobachteten Energien der Gesamtstrahlung von Supernovae ergibt. An der Oberfläche des Planeten angekommen, geht die thermische Energie der Flecken schließlich in Form von Strahlung ins „Unendliche“. Wie bereits erwähnt, können heiße Gasstrahlen, die den Körper des Planeten durchbrechen und in den umgebenden Raum gelangen, für die Wärmeübertragung vom Schwarzen Loch zur Oberfläche des Planeten von großer Bedeutung sein. Diese Gase schleudern auch Gesteinsbrocken mit heißer Oberfläche auf die Oberfläche des Planeten. Infolgedessen entspricht der gesamte Strahlungsfluss, der von der Planetenoberfläche austritt, dem Strahlungsfluss, der aus Hot Spots austritt. Ein Beobachter, der sich in unmittelbarer Nähe des Spots befindet, kann die effektive Fläche der Spots anhand der bekannten Beziehung berechnen:

Wo ist die Gesamtstrahlungsleistung zweier Spots, die Gesamtfläche der Spots, die Stefan-Boltzmann-Konstante, die Temperatur der Spots. Allerdings muss ein Beobachter bei „unendlich“ bei der Berechnung der Fläche der Spots auch den Effekt der Zeitdilatation berücksichtigen.

Es ist bekannt, dass für einen unendlich weit entfernten Beobachter das Zeitintervall länger ist als für einen Beobachter, der sich in geringer Entfernung vom Loch befindet:

Sie können einen bedingten Übergangskoeffizienten von einem Bezugssystem zu einem anderen eingeben. Da sich der Hot Spot in der Nähe des Ereignishorizonts befindet, können wir davon ausgehen, dass er im Bereich liegt, dann erhalten wir aus (14) den Bereich der entsprechenden Werte. Für einen entfernten Beobachter ist die Strahlungsleistung von Flecken um ein Vielfaches geringer, weil . Die von einem entfernten Beobachter registrierte Spitzenleistung der Supernova-Strahlung sei gleich . Dann ist gemäß (13) und (14) in dem dem Fleck zugeordneten Bezugssystem die Spitzenstrahlungsleistung der Flecks . Dementsprechend erhalten wir für die Bereiche der Punkte im Übergang vom fernen Bezugssystem zum mitbewegten System .

Die typische Supernova-Emissionsleistung bei maximaler Helligkeit kann anhand der Daten aus Tabelle 1 ermittelt werden, die in der Veröffentlichung veröffentlicht wurden und die physikalischen Eigenschaften von 22 extragalaktischen Supernovae widerspiegeln. Tabelle 1 zeigt, dass von 22 vorgestellten extragalaktischen Supernovae 20 eine ziemlich homogene Gruppe von Objekten bilden, deren Helligkeitsanstiegszeit einen Durchschnittswert von 20,2 Tagen mit einer Standardabweichung hat. deutlich ausfallen Allgemeines Muster Supernovae 1961v und 1909a können von der Betrachtung ausgeschlossen werden. Aus Tabelle 1 folgt, dass von den 20 verbleibenden Objekten bei maximaler Helligkeit ein Objekt eine absolute Helligkeit von –18 hat, sieben Objekte –19, acht Objekte –20 und vier Objekte –21. Die absolute bolometrische Sternhelligkeit der Sonne liegt bei der Strahlungsleistung . Zwischen den Strahlungsflussdichten E und den Beträgen besteht ein bekannter Zusammenhang:

Beim Übergang zu absoluten Sterngrößen ist , wobei die in der Astronomie akzeptierte Standardentfernung ist, die Stärke der Strahlung des Sterns. Daraus ergibt sich der Zusammenhang zwischen den Strahlungsleistungen der beiden Objekte:

wo , . Daher entsprechen die obigen absoluten Größen von Supernovae: den Spitzenstrahlungsleistungen . Zur Schätzung des Durchschnittswertes empfiehlt sich in diesem Fall die Verwendung des Medians. Als Ergebnis erhalten wir, dass in dem Bezugssystem, das einem entfernten Beobachter zugeordnet ist, der Mittelwert der Spitzenleistung über eine Stichprobe von 20 Supernovae ist. Unter Verwendung dieses Wertes finden wir aus (13) heraus, dass aus der Sicht eines entfernten Beobachters die Gesamtfläche zweier strahlender Punkte . Für einen Beobachter, der sich in der Nähe des Spots befindet, ist jedoch die durchschnittliche Strahlungsleistung und dementsprechend die Gesamtfläche zweier Spots . Insbesondere erhalten wir für jeweils die Fläche eines Punktes und seinen Radius , d.h. ist etwa 1mm.

Tabelle 1

Supernova-Bezeichnung	Art und Klasse	Glanzanstiegszeit, Tage	Glänzen Sie maximal, m		Muttergalaxie
			See-Mai-Größe	Absolutwert	Bezeichnung, NGC	Typ	Scheinbare Helligkeit, m
1885a	I.16	23	5	-19	224	Sb	4
1895b	I.7	18	8	-21	5253	S0	11
1972e	I.9	19	8	-21	5253	S0	11
1937c	I.11	21	8	-20	IC4182	ich	14
1954a	I.12	21	9	-21	4214	ich	10
1920a	I.5	16	11	-19	2608	SBc	13
1921c	I.6	17	11	-20	3184	sc	10
1961h	I.8	19	11	-20	4564	E	12
1962m	II.4	20	11	-18	1313	SBc	11
1966j	I.5	16	11	-19	3198	sc	11
1939b	I.17	24	12	-19	4621	E	11
1960f	I.8	19	11	-21	4496	sc	13
1960r	I.8	19	12	-20	4382	S0	10
1961v	II.10	110	12	-18	1058	Sb	12
1963i	I.14	22	12	-19	4178	sc	13
1971i	I.12	21	12	-19	5055	Sb	9
1974g	I.8	19	12	-19	4414	sc	11
1909a	II.2	8	12	-18	5457	sc	9
1979c	II.5	25	12	-20	4321	sc	11
1980k	II.5	25	12	-20	6946	sc	10
1980n	I.10	20	12	-20	1316	E	10
1981b	I.9	19	12	-20	4536	Sb	11

Die oben erhaltene Schätzung stimmt gut mit unserer Annahme überein, dass die Primärstrahlung von zwei kompakten Hot Spots stammt, die sich an den Polen eines Objekts mit einem Radius von etwa 10 mm befinden, und ist eine weitere Bestätigung dafür, dass wir es höchstwahrscheinlich mit einem schwarzen Loch zu tun haben, das absorbiert Planet. Früher haben wir auf der Grundlage des Erhaltungsgesetzes des magnetischen Flusses des Planeten (8) erhalten, dass bei die Magnetfeldinduktion an den Polen des Lochs ungefähr gleich sein wird . Gleichzeitig folgt aus (12) unabhängig, dass der Wert des Feldes an den Polen des Lochs etwa sein wird . Die Beziehungen (8), (12) und (13) führen also zu miteinander konsistenten Ergebnissen, was als Zeichen der Richtigkeit der Theorie gewertet werden kann.

Aus (12) folgt, dass die Magnetfeldinduktion in Röhren an den Polen des Schwarzen Lochs ist konstanter Wert. Daher tritt mit der allmählichen Absorption des magnetischen Flusses des Planeten durch das Schwarze Loch die Zunahme des magnetischen Flusses in der Röhre aufgrund einer Vergrößerung ihrer Querschnittsfläche auf. Dies führt gemäß (13) zu einer proportionalen Vergrößerung der Fläche des Hotspots und damit zu einer Leistungssteigerung der Supernovastrahlung.

Die Primärstrahlung der Flecken, ein Strom aus Gammaquanten und Neutrinos, erhitzt die Materie in der Nähe der Flecken, wodurch sie ebenfalls hochenergetische Photonen und Neutrinos aussendet. Neutrinos haben die größte Durchdringungskraft, aber elektromagnetische Strahlung, die sich in Materie ausbreitet, entfernt sich allmählich vom Schwarzen Loch. In diesem Fall erfährt die Strahlung eine bekannte gravitative Rotverschiebung, die eine direkte Folge der Zeitdilatation ist:

Wo ist die Wellenlänge in der Nähe des Schwarzen Lochs, in einem Abstand von seinem Zentrum liegt die Wellenlänge bei "unendlich". Insbesondere bei , Rotverschiebung . Von vorhandener Punkt Die gravitative Rotverschiebung ist also nur eine Folge der unterschiedlichen Geschwindigkeit des Zeitablaufs an verschiedenen Stellen des Inhomogenen Schwerkraftfeld. Die Energie der Strahlung (Photonen) ändert sich beim Aufsteigen im Gravitationsfeld nicht. In unserem Fall bedeutet dies, dass ein Teil der Strahlungsenergie in (13) erhalten bleibt, wenn wir uns vom Schwarzen Loch entfernen. Gemäß (14) wird der Zeitabschnitt in einen längeren Abschnitt umgewandelt, was sich in einer Abnahme der Leistung der Supernova-Strahlung aus Sicht eines externen Beobachters ausdrücken wird. Aber gleichzeitig verlängert sich die Dauer des Supernova-Glühens um die gleiche Anzahl von Malen. Die gravitative Rotverschiebung ändert nicht die Gesamtenergie der Strahlung, die aus der Nähe des Schwarzen Lochs kommt. Der Prozess der Gewinnung durch einen externen Beobachter wird nur um den Faktor K zeitlich gestreckt. Was über Photonen gesagt wurde, sollte auch für die gravitative Rotverschiebung von Neutrinos gelten, die wie Photonen eine haben Null Ruhemasse und bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit.

Wie bereits erwähnt, wird sich das Schwarze Loch im zentralen Teil des Planeten befinden. Dabei bildet sich in seiner Nähe ein mit hohem Druck und mit Gas gefüllter Hohlraum hohe Temperatur. Irgendwann erreicht der Gasdruck eine kritische Grenze und es bilden sich tiefe Risse im Körper des Planeten, durch die das Gas entweichen wird. Explosive Freisetzung des ersten große Portion Plasma mit einer Temperatur , kann einen Ausbruch von Gammastrahlung (Wellenlängen ). Solche Bursts existieren wirklich und wurden entdeckt Verbindung schließen mit Supernovae. Weit in den Weltraum, inkl. und über das Planetensystem des Sterns hinaus können auch einzelne Fragmente und geschmolzene Fragmente der tiefen Materie des Planeten herausgeschleudert werden, die anschließend zu Eisen werden Steinmeteoriten und Asteroiden. Danach wird der Abfluss von heißem Gas fortgesetzt und eine Gaswolke beginnt sich um den Planeten herum zu bilden, die allmählich an Größe zunimmt.

In den Spektren von Typ-I-Supernovae findet man nach Durchlaufen der maximalen Helligkeit viele Linien, die einander überlappen, was zu Schwierigkeiten bei der Identifizierung führt. Trotzdem wurden einige Linien identifiziert. Es stellte sich heraus, dass es sich um ionisierte Ca-, Mg-, Fe-, Si-, O-Atome handelte, die bekanntlich in der Materie von Steinplaneten wie der Erde weit verbreitet sind. Charakteristischerweise gibt es im Spektrum von Typ-I-Supernovae keinen Wasserstoff. Dies könnte für einen nicht-stellaren (planetaren) Ursprung der primären Gaswolke sprechen.

Die Schätzungen des Autors haben gezeigt, dass, wenn eine Größenordnung der Masse des Planeten verdunstet, die Gaswolke für Röntgenstrahlen undurchlässig wird. Diese Strahlung kommt von Zentralregion Wolken mit einem Radius in der Größenordnung des Planetenradius und einer Oberflächentemperatur von etwa 14 Millionen Kelvin. Diese Temperatur folgt aus der bekannten Beziehung . Hier wird gemäß den Beobachtungsdaten die Spitzenstrahlungsleistung einer planetaren Supernova mit angenommen. Aus der äußeren Hülle einer Gaswolke (Photosphäre) wird im optischen Bereich Energie ins Weltall abgegeben. Bei maximaler Helligkeit sollte der aus obiger Formel errechnete Radius der Photosphäre etwa 34 AE betragen. bei der aus Beobachtungen bekannten Oberflächentemperatur.

Nun sind wir der Berechnung solcher Eigenschaften einer Supernova wie der Strahlungsleistung und der Zeit bis zum Erreichen des Helligkeitsmaximums schon nahe gekommen. Oben kamen wir zu dem Schluss, dass die Neutronenflüssigkeit in Form von zwei Kegeln in das Schwarze Loch fließt, die in der Nähe der Pole wie schmale Strahlen aussehen, die in Magnetröhren eingeschlossen sind. In diesem Fall bildet sich in der Nähe des Kontakts der Röhre mit dem Schwarzen Loch ein heißer Fleck mit einem Durchmesser, der ungefähr gleich dem Durchmesser der Röhre ist. Dementsprechend das gesamte Elementarvolumen am Boden der Röhren

Wobei S die Fläche zweier Hotspots ist, die radiale Koordinate. Dementsprechend ist die elementare Masse in den Rohren

Wo ist die Dichte der einströmenden Materie. Ändern wir , wo die vertikale Komponente der Materiegeschwindigkeit ist. Dann die elementare Masse:

Aus (5) und (20) folgt die Gesamtstrahlungsleistung zweier Punkte in ihrem Bezugssystem

Bei Berechnungen mit dieser Formel können wir davon ausgehen, dass . In diesem Fall sind die Werte anderer Parameter = 0,4, die Materiedichte direkt über dem Fleck , der Bereich von zwei Flecken , wobei und K = 10. Als Ergebnis erhalten wir . Nun, basierend auf der tatsächlich beobachteten durchschnittlichen Spitzenleistung der Supernova-Lichtemission, finden wir auf unabhängige Weise die Strahlungsleistung von Flecken. Es ist ersichtlich, dass es fast mit übereinstimmt theoretischer Wert erhalten aus (21). Beachten Sie, dass die Beziehung zwischen und nicht von K abhängt, weil . Eine gute Übereinstimmung zwischen den Werten kann als starke Bestätigung der Richtigkeit der Theorie angesehen werden. Die daraus resultierende relativ geringe Diskrepanz zwischen den Potenzen und kann insbesondere durch eine gewisse Unsicherheit solcher Parameter wie und erklärt werden.

Es ist davon auszugehen, dass durch die Bildung einer heißen Gaswolke der Planet etwa 30 % seiner Masse verliert. Außerdem gehen bei = 0,4 40 % der verbleibenden Masse des Planeten als Lichtstrahlung verloren. In diesem Fall sind für die schwächsten und stärksten Supernovae die Gesamtenergien der Lichtstrahlung . Unter Berücksichtigung der beiden angezeigten Massenverluste finden wir, dass der Massenbereich der ursprünglichen Planeten . Es ist allgemein anerkannt, dass der Zustand der Lebensfähigkeit des Planeten erfordert, dass seine Masse nicht mit Massen in die Region von "Neptunes" eindringt. Neptune haben superdichte Atmosphären mit orkanartigen Winden und gelten als ungeeignet für die Evolution des Lebens. Daher ist der obere Wert der Masse eines bewohnbaren Planeten ziemlich konsistent mit dieser Randbedingung. Der niedrigere Wert der Masse weicht nicht zu sehr von der Masse der Erde ab, sodass ein solcher Planet anscheinend genug halten kann dichte Atmosphäre und haben gleichzeitig ein Magnetfeld ähnlicher Größe wie das Erdfeld. So wird das beobachtet Durchschnitt Die Spitzenleistung von Supernovae sollte einem Planeten mit einer Masse von etwa entsprechen. Jetzt haben wir alle Ausgangsdaten für die Berechnung der Aufstiegszeit der Supernova.

Wenn das Schwarze Loch wächst, nimmt der eingeschlossene magnetische Fluss zu, der durch die Flecken fließt. Da die Induktion des magnetischen Flusses in der Röhre gleich ist, nimmt mit zunehmendem magnetischen Fluss durch den Querschnitt der Röhre die Fleckfläche proportional zu, was wiederum zu einer Zunahme der Helligkeit der Supernova führt. Es wurde beobachtet, dass etwa die Hälfte der Lichtenergie einer Supernova im Stadium der Helligkeitszunahme und die andere Hälfte im abfallenden Teil der Kurve freigesetzt wird. Dies ist insbesondere in Abb.1 zu sehen. Nach dem Durchgang des Maximums, das 1-2 Tage dauert, nimmt die Helligkeit schnell um stellare Größenordnungen ab, d.h. rechtzeitig. Danach beginnt ein exponentieller Rückgang. Aber die Zerfallsregion von Typ-I-Supernovae ist normalerweise mehr als zehnmal länger als die aufsteigende Region. In unserem Modell wird die gesamte Energie einer Supernova aus der Gravitationsenergie (4) der fallenden Materie gebildet. Daraus folgt, dass das Schwarze Loch etwa die Hälfte der Masse des Planeten im Bereich der Helligkeitszunahme und die andere Hälfte im Stadium des Abklingens der Kurve absorbiert. Dies bedeutet, dass das Schwarze Loch, nachdem es die Hälfte der Masse des Planeten eingefangen hat, fast den gesamten Magnetfluss des Planeten einfängt und die Querschnittsfläche der Röhre aufhört zu wachsen. Da das Dipolmagnetfeld des Lochs (wie die Planeten) durch den Ringstrom aufrechterhalten wird, nimmt mit der allmählichen Dämpfung dieses Stroms der magnetische Fluss ab bzw. die Querschnittsfläche der Röhre nimmt ebenfalls ab , was zu einer Abnahme der Helligkeit der Supernova führt. Der die Röhre umgebende Ringstrom lässt sich näherungsweise als Torus mit Induktivität L und aktivem Widerstand R darstellen. In einem solchen geschlossenen Stromkreis erfolgt die Stromdämpfung nach dem bekannten Exponentialgesetz:

wo ist der Wert des Anfangsstroms (in unserem Fall bei ).

Anzumerken ist, dass die Ursache für die Energiefreisetzung im Bereich des Zerfalls der Supernova-Lichtkurve noch zu den ungelösten Problemen gehört. Der Abschnitt des glatten Zerfalls der Kurve (Abb. 1) für Typ-I-Supernovae zeichnet sich durch eine hohe Ähnlichkeit aus. Die Strahlungsleistung beim Zerfall wird durch den Exponenten gut beschrieben:

Wo sind die Tage für alle Supernovae vom Typ I? Diese einfache Abhängigkeit gilt bis zum Ende der Supernova-Beobachtungen. Ein rekordverdächtiger 700-tägiger Zerfall wurde bei einer Supernova beobachtet, die 1972 in der Galaxie NGC 5253 explodierte. Um diesen Abschnitt der Kurve zu erklären, schlug eine Gruppe amerikanischer Astronomen (Baade et al.) 1956 eine Hypothese vor, nach der die Energiefreisetzung im Zerfallsbereich durch den radioaktiven Zerfall der Kerne des Isotops Californium-254 erfolgt , dessen Halbwertszeit 55 Tage beträgt, entspricht etwa dem Wert des Exponenten . Dies erfordert jedoch eine unrealistisch große Menge dieses seltenen Isotops. Schwierigkeiten treten auch beim Versuch auf, das radioaktive Isotop Nickel-56 zu verwenden, das mit einer Halbwertszeit von 6,1 Tagen in radioaktives Kobalt-56 übergeht, das mit einer Halbwertszeit von 77 Tagen zerfällt und ein stabiles Eisen bildet. 56 Isotop. Auf diese Weise zu erklären, ist ein signifikantes Problem das Fehlen starker Linien von ionisiertem Kobalt in den Spektren von Typ-I-Supernovae nach dem Durchgang der maximalen Helligkeit.

In unserem Modell erklärt sich die exponentielle Abnahme der Supernova-Strahlungsleistung durch die exponentielle Abnahme des Werts des Ringstroms (22), da . Dabei Tage. Der konvexe Abschnitt der Kurve in Abb. 1 (gekennzeichnet durch den Buchstaben ) kann wie folgt interpretiert werden. Bei maximaler Helligkeit wird der magnetische Fluss des Planeten immer noch vom Schwarzen Loch eingefangen, aber die Zunahme des magnetischen Flusses entspricht bereits seinen Verlusten durch die Dämpfung des Ringstroms. Beim Abfall des konvexen Abschnitts der Kurve werden die Reste des Magnetfelds des Planeten absorbiert. Und schließlich hört nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Fluss des magnetischen Flusses zum Schwarzen Loch vollständig auf und ein exponentieller Abfall beginnt aufgrund der Dämpfung des Ringstroms, der um die Röhre zirkuliert.

Da die magnetischen Flüsse in den Röhren am Süd- und Nordpol eines Schwarzen Lochs gleich sind, betrachten wir den Prozess der Magnetfeldeinkopplung durch ein Loch in einer Hemisphäre des Planeten. Wählen wir im zentralen Teil des Planeten eine Kugel mit einem Radius und einer durchschnittlichen Induktion des Magnetfelds in ihr gleich . Dann verläuft der magnetische Fluss durch die Querschnittsfläche der Kugel senkrecht zum Vektor, der durch den Durchmesser verläuft:

wo ist der Schnittradius. Nach Differentiation erhalten wir die Gleichung:

Masse einer Halbkugel mit Radius und co mittlere Dichte Substanzen :

Daher die Beziehung zwischen Differentialen:

Aus (25) und (27) erhalten wir:

Der letzte Ausdruck beschreibt die Änderungsrate des magnetischen Flusses in einer Halbkugel bei einer Massenänderung und bedeutet eigentlich folgendes. Wenn ein Schwarzes Loch eine Masse von einem Planeten absorbiert, dann wird es zusammen mit dieser Masse den magnetischen Fluss des Planeten gleich einfangen. Wenn wir ferner berücksichtigen, dass und , wobei das Volumen einer Halbkugel ist, erhalten wir die Beziehung:

Daher die Änderungsrate des magnetischen Flusses während des Massenflusses vom Planeten zum Schwarzen Loch:

Offensichtlich ist die Änderungsrate des magnetischen Flusses des Planeten gleich der Änderungsrate des magnetischen Flusses des Lochs. Die Gleichungen (30) und (29) gelten auch für die Werte und m des Lochs. Um dies zu sehen, können wir uns vorstellen, dass die Masse und der magnetische Fluss in die entgegengesetzte Richtung fließen - vom kugelförmigen Schwarzen Loch zum Planeten.

Im Fall des Schwarzen Lochs, das wir betrachten, konzentriert sich fast sein gesamtes Magnetfeld in Röhren an den Polen und dafür und , wo ist die Querschnittsfläche der Röhre. Als Ergebnis erhalten wir aus (29) die Gleichung:

wobei der Masse, die das Rohr bis zu dem Zeitpunkt passiert hat, wenn die Supernova bereits durch das Teleskop sichtbar ist, die Querschnittsfläche des Rohrs bei entspricht. Nach Berechnung der Integrale erhalten wir die Beziehung:

oder für , und :

Von hier aus kann man den Zeitpunkt finden, an dem eine Supernova aus Sicht eines entfernten Beobachters ihre maximale Helligkeit erreicht. Der Umstand, der es uns erlaubt, den Koeffizienten K zu eliminieren:

Wie bereits erwähnt, wird etwa die Hälfte der Energie der Lichtemission einer Supernova im Stadium der Helligkeitszunahme und die zweite Hälfte im Stadium ihres Rückgangs freigesetzt. Das bedeutet, dass das gesamte Magnetfeld des Planeten in das Schwarze Loch eingedrungen sein wird, wenn ungefähr die Hälfte der Masse des Planeten absorbiert ist. Die Masse zum Beispiel des Erdkerns, wo fast sein gesamter magnetischer Fluss konzentriert ist, beträgt . Das ist etwas weniger als die Hälfte der Masse des Planeten. Abb. 2 zeigt jedoch, dass der Materiefluss in das Loch hauptsächlich in Richtungen nahe der Rotationsachse erfolgt. Daher wird zum Zeitpunkt der Erfassung des gesamten Kerns auch ein Teil der Mantelsubstanz aus den subpolaren Regionen erfasst. Es ist zu erwarten, dass nach Absorption des gesamten Magnetfeldes des Planeten die Masse, die durch beide Magnetrohre an den Polen des Lochs gegangen ist, etwa die Hälfte der Masse des Planeten betragen kann. Wenn wir auch berücksichtigen, dass wir den Prozess der Absorption der Materie des Planeten durch ein Schwarzes Loch nur in einer Hemisphäre betrachtet haben, dann für eine Supernova mittlerer Helligkeit. Physikalisch ist M 0 die Gesamtmasse, die bis zum Erreichen der Spitzenstrahlungsleistung den Querschnitt eines Magnetrohres durchlaufen hat. Die Masse, die dem Beginn der Supernova-Beobachtung entspricht, kann wie folgt ermittelt werden. Aus (13) und (31) folgt die Beziehung:

oder nach Integration:

woraus folgt

Es ist bekannt, dass bei Supernovae die Helligkeitsamplitude (die Differenz zwischen minimaler und maximaler Helligkeit) stellare Größenordnungen beträgt. Die Amplitude sei gleich dem Mittelwert von 16 Magnituden. Dann folgt aus (16) und weiter aus (38) erhalten wir . Nach Einsetzen in (35) Zahlenwerte andere physikalische Größen , und dem Bereich eines Hot Spots aus Sicht eines entfernten Beobachters, finden wir für einen externen Beobachter den Zeitpunkt, an dem die Supernova ihre maximale Helligkeit erreicht. Dies stimmt gut mit den Beobachtungsdaten in Tabelle 1 überein, wo diese Zeit im Bereich eines Tages liegt. Aufgrund der Eigenschaften des Logarithmus der Helligkeitsamplitude ergeben 15 und 17 Größenordnungen auch akzeptable Werte von 17,9 bzw. 20,3 Tagen.

Somit ist das oben vorgeschlagene Supernova-Modell, das auf der Absorption eines Planeten durch ein kleines Schwarzes Loch basiert, in der Lage, alle wichtigen beobachteten Eigenschaften von Supernovae zu erklären, wie die Gesamtenergie der Lichtstrahlung, die Strahlungsleistung, die Zeit für die Supernova seine maximale Helligkeit zu erreichen, und zeigt auch den Grund für die Energiefreisetzung in der Zerfallsregion an. In der Anfangsphase der Entwicklung einer planetaren Supernova, wenn der Planet zerbricht, kann anscheinend eine heiße Plasmawolke mit einer Temperatur ausgestoßen werden, die einen Blitz von Gammastrahlung verursacht, der bei echten Supernovae beobachtet wird. Die Theorie erklärt auch die charakteristischen Merkmale der Lichtkurve (Abb. 1).

Es ist auch von Interesse, einige Schätzungen zum Ausmaß des Einflusses einer planetaren Supernova auf den Zentralstern anzustellen. Supernova-Strahlungsflussdichte auf Distanz bei wird betragen. Dies ist um viele Größenordnungen größer als die Flussdichte der eigenen Strahlung von der Oberfläche eines Sterns wie der Sonne (). Aus der Beziehung folgt, dass durch die Supernova-Strahlung die Temperatur der Sonnenoberfläche von auf steigen würde. Es ist leicht zu berechnen, dass nur während der Tage in der Nähe der maximalen Helligkeit einer "planetarischen" Supernova ein sonnenähnlicher Stern thermische Energie erhalten würde, wobei der Radius des Sterns ist. Die Sonne selbst produziert diese Energie in 577 Jahren. Es ist davon auszugehen, dass eine derart hohe Erwärmung zu einem Verlust der thermischen Stabilität des Sterns führt. Nach bisherigen Berechnungen gewöhnliche Sterne kann die thermische Stabilität nur bei langsamen Temperaturerhöhungen aufrechterhalten, wenn der Stern Zeit hat, sich auszudehnen und seine Temperatur zu verringern. Ein ausreichend schneller Temperaturanstieg kann zu Stabilitätsverlust und zur Explosion des thermonuklearen Reaktors des Sterns führen. Nach dem bestehenden Modell finden in einem Stern wie der Sonne thermonukleare Reaktionen des Wasserstoffkreislaufs im Bereich bis zu 0,3 Radius vom Zentrum des Sterns statt, wo die Temperatur zwischen 15,5 und 5 Millionen Kelvin variiert. Im Bereich von Radienabständen wird thermische Energie durch Strahlung an die Oberfläche übertragen. Oben, bis zur Oberfläche des Sterns, gibt es eine turbulente Konvektionszone, in der aufgrund dessen Wärmeenergie übertragen wird vertikale Bewegungen Substanzen. In der Sonne Durchschnittsgeschwindigkeit vertikale Konvektionsbewegungen ist . In unserem Fall wird das Erhitzen der Oberfläche des Sterns auf eine Temperatur von über 100.000 Grad die Konvektionsrate verlangsamen und die Temperatur der absteigenden Materieströme erhöhen. Als Ergebnis wird der Stern ähneln Kernreaktor bei teilweise abgeschalteter Kühlung. Bei einer vertikalen Geschwindigkeit von Konvektionsströmungen erreicht die thermische Energie, die von einer planetarischen Supernova empfangen wird, nachdem sie vorbeigegangen ist, untere Grenze konvektive Zone Nur für .

Wenn die Konvektionsschicht des Sterns aufgrund von Strahlungsenergie und aufgrund heißerer Konvektionsströmungen auf der der Supernova zugewandten Seite des Sterns erwärmt wird, dehnt sich das Gas aus und es bildet sich eine Ausbuchtung. Die vom Stern aufgenommene Wärmeenergie wird in Gravitationsenergie umgewandelt. potenzielle Energie gebildeter "Buckel". Dies führt zu einem Ungleichgewicht der Gravitationskräfte im Inneren des Sterns. Die Tiefenmaterie, einschließlich des Kernbereichs, beginnt so zu fließen, dass das Gravitationsgleichgewicht wiederhergestellt wird. Viskose Reibung führt dazu, dass die kinetische Energie der Strömungen in die thermische Energie des Stoffes umgewandelt wird. Da sich der Stern dreht, bewegt sich der „Buckel“ ständig. Aus diesem Grund hält der Fluss und die Freisetzung von Wärme im Inneren des Sterns an, bis die Supernova leuchtet. Dadurch erhält die Tiefenmaterie des Sterns in kurzer Zeit die gleiche thermische Energie, die der Stern selbst über Hunderte von Jahren produziert. Anscheinend reicht dies in einigen Fällen aus, um die thermische Stabilität des Sterns zu verlieren. Ein gewisser übermäßiger Temperaturanstieg in den Tiefen des Sterns führt zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit thermonuklearer Reaktionen, was wiederum zu einem noch stärkeren Temperaturanstieg führt, d.h. Der Prozess der Verbrennung von thermonuklearem Brennstoff beginnt sich selbst zu beschleunigen und immer mehr Volumen des Sterns zu bedecken, was letztendlich wahrscheinlich zu seiner Explosion führt.

Wenn der explosive Prozess in den Schichten beginnt, die sich etwas über dem Kern des Sterns befinden, wird er stark komprimiert. In den Fällen, in denen der Stern einen ausreichend massiven Heliumkern hat (mit einer Masse von weniger als ), kann der Explosionsdruck ihn zum Kollabieren in einen Neutronenstern "drücken". Da die Explosion zunächst in einer begrenzten Region des Sterns ausgelöst wird, kann sie einen asymmetrischen Charakter haben, wodurch der Neutronenstern einen großen Impuls erhält. Dies erklärt gut, warum ein Neutronenstern mit einer Geschwindigkeit von etwa 500 km / s und sogar bis zu 1700 km / s (ein Pulsar im Gitarrennebel) buchstäblich aus dem Ort einer Supernova-Explosion „herausschießt“. Die Energie der Sternexplosion wird insbesondere für die kinetische Energie des Neutronensterns und die kinetische Energie des ausgestoßenen Gases aufgewendet, das anschließend einen charakteristischen expandierenden Nebel bildet. Diese Arten von Energie werden allgemein als Supernova-Energie bezeichnet. Diese Energiearten werden auch durch die Energie eines Neutrinoflusses ergänzt, dessen Strahlung den Prozess des Zusammenbruchs des Sternkerns begleiten soll. In dieser Hinsicht wird die Gesamtenergie einer Supernova manchmal theoretisch auf oder mehr als Joule geschätzt. Lichteffekte während der Explosion von Hauptreihensternen, wie bereits erwähnt, nach den Berechnungen von Imshennik V.S. und Nadezhina D.K. , viel kleiner ausfallen als bei echten Supernovae, so dass sich der Vorgang einer thermonuklearen Explosion eines Sterns vor dem Hintergrund einer planetaren Supernova-Explosion als kaum wahrnehmbar herausstellen kann.

In den Fällen, in denen die Explosionskraft eines normalen Sterns nicht ausreicht, um den in seinem Zentrum befindlichen Heliumkern in einen Neutronenstern zu verwandeln, kann dieser Kern in Form eines Weißen Zwergs in den umgebenden Weltraum geschleudert werden. Kürzlich entdeckter Weißer Zwerg LP 40-365 mit einer sehr hohen Raumgeschwindigkeit von etwa . Diese Geschwindigkeit lässt sich nicht erklären Nebenwirkung bei der Verschmelzung zweier Weißer Zwerge, weil beide Sterne sterben dabei. Als weiterer möglicher Grund für das Auftreten eines solchen schnelle Geschwindigkeit der Vorgang der Wasserstoffakkretion durch einen Weißen Zwerg von einem Begleitstern in einem engen Doppelsternsystem wird betrachtet. Wenn eine bestimmte Menge Wasserstoff angesammelt ist, erreichen sein Druck und seine Temperatur kritische Werte, und zwar auf der Oberfläche des Zwergs thermonukleare Explosion. Explosionen wie diese werden als Nova-Explosionen bezeichnet und können wiederholt werden. Aber die Kraft der Explosionen ist in diesem Fall relativ gering und der Zwerg bleibt weiterhin in seiner Umlaufbahn. Diese Explosionen können den Weißen Zwerg nicht aus dem Binärsystem herausziehen und führen zur Entstehung so großer Raumgeschwindigkeiten wie dem Weißen Zwerg LP 40-365. Die Entdeckung dieses Objekts könnte darauf hindeuten, dass sonnenähnliche Sterne entgegen allen Erwartungen wirklich explodieren können.

Wie bereits erwähnt, kann der Plasmaausstoß aus dem Planetenkern auch mit dem Ausstoß großer Trümmer und geschmolzener Fragmente des Planeten, einschließlich des Eisenkerns, einhergehen. Dies kann insbesondere den Ursprung von Eisenmeteoriten sowie die Bildung von Chondren erklären - Kugeln aus Silikatzusammensetzung, die in Meteoriten wie Chondriten vorhanden sind. Es ist auch ein Meteorit bekannt, bei dem Chondren Kugeln aus Eisen sind. Einigen Berichten zufolge wird dieser Meteorit in der Nikolaevskaya gelagert astronomisches Observatorium. Nach unserer Theorie entstehen Chondren, wenn die Schmelze mit heißen Gasstrahlen besprüht wird. In der Schwerelosigkeit nehmen die Partikel der Schmelze die Form von Kugeln an und erstarren beim Abkühlen. Wenn wir berücksichtigen, dass die Geschwindigkeit des Auswurfs von Materie aus dem Inneren des Planeten die Geschwindigkeit der Flucht aus dem Stern übersteigen kann, dann können einige der Meteoriten und Asteroiden von den Planetensystemen anderer Sterne in das Sonnensystem eindringen. Zusammen mit Fragmenten Meteoritensubstanz Objekte nicht-terrestrischen technogenen Ursprungs können gelegentlich auf die Erde fallen.

Im Mai 1931 krachte in Eton, Colorado, ein kleiner Metallbarren in der Nähe des Farmers Foster, der im Garten arbeitete, in den Boden. Als der Bauer es aufhob, war es noch so heiß, dass es seine Hände verbrannte. Der Eton-Meteorit wurde von dem amerikanischen Spezialisten H. Niniger untersucht. Er fand heraus, dass der Meteorit aus einer Cu-Zn-Legierung (66,8 % Cu und 33,2 % Zn) bestand. Legierungen ähnlicher Zusammensetzung sind auf der Erde als Messing bekannt, daher wurde der Meteorit als Pseudometeorit klassifiziert. Es sind auch andere merkwürdige Fälle bekannt, in denen ungewöhnliche Exemplare vom Himmel fielen. So fiel am 5. April 1820 ein glühender Kalkstein auf das Deck des englischen Schiffes Escher. BEIM irdischen Verhältnisse chemogene und biogene kalke entstehen im prozess der sedimentation auf dem boden der meere. Der Geologe Wichmann, der diese Probe untersuchte, stellte fest, dass "dies Kalkstein ist und daher kein Meteorit".

Es gibt auch Berichte im Internet über „seltsame“ Funde von Objekten künstlichen Ursprungs in geologischen Ablagerungen mit einem Alter von zehn und hundert Millionen Jahren. In Fällen, in denen die Zuverlässigkeit eines solchen Fundes bewiesen ist, kann man von einem überirdischen ausgehen künstlichen Ursprungs Artefakt gefunden.

In den Rissen großer Asteroiden, die vom Planeten ausgestoßen werden, kann Wasser mit Bakterien zurückbleiben. Diese Asteroiden könnten eine Rolle spielen Fahrzeug für Bakterien. Daher können planetarische Supernovae zur Ausbreitung des Lebens in andere Sternensysteme beitragen, was die Grundlage für die Theorie der Panspermie stärkt. Nach dieser Theorie existiert Leben im Weltraum fast überall, wo es existiert Bevorzugte Umstände, und findet Wege, sich von einem zu bewegen Sternensystem zum anderen.

Planetare Supernovae, die die Explosion des Muttersterns verursachen, reichern die Weltraumumgebung mit Elementen an, die schwerer als Helium (Metalle) sind. Dies führt zur Bildung von Gas-Staub-Wolken in Galaxien. Es ist bekannt, dass in diesen Wolken in der Neuzeit aktive Prozesse der Bildung neuer Sterne und Planeten stattfinden.

Basierend auf den in der Arbeit erzielten Ergebnissen können wir schließen, dass Zivilisationen, die planetare Supernovae auslösen, tatsächlich zur Ausbreitung des Lebens in Galaxien beitragen und auch den Lebensraum des Lebens in ihnen reproduzieren. Dadurch wird die Lebenskette in Galaxien nicht unterbrochen. Anscheinend ist dies Endziel und die kosmische Bedeutung der Existenz der meisten Zivilisationen. Sie können mehr darüber in der Broschüre des Autors Schwarze Löcher und der Zweck der Biosphärenentwicklung lesen.

Informationsquellen

1. Akkretion (http://www.astronet.ru/db/msg/1172354 ? text_comp=gloss_graph.msn).
2. Astronomen haben einen Weißen Zwerg entdeckt, der eine Supernova-Explosion überlebt hat (https://ria.ru/science/20170818/1500568296.html).
3. Blinnikov S.I. Gammablitze und Supernovae (www.astronet.ru/db/msg/1176534/node3.html).
4. Bochkarev N. G. Magnetfelder im Weltraum. -M.: Nauka, 1985.
5. Gursky G. Neutronensterne, Schwarze Löcher und Supernovae. - Im Buch: Auf innovativ, auf dem neuesten Stand Astrophysik. -M.: Mir, 1979.
6. Gerels N., Piro L., Leonard P. Die hellsten Explosionen im Universum. - „In der Welt der Wissenschaft“, 2003, Nr. 4 (http://astrogalaxy.ru/286.html).
7. Jacobs J. Der Erdkern. -M.: Mir, 1979.
8. Zeldovich Ya.B., Blinnikov S.I., Shakura N.I. Physikalische Grundlagen des Aufbaus und der Entwicklung von Sternen. - M.: Hrsg. Staatliche Universität Moskau, 1981 (www.astronet.ru/db/msg/1169513/index.html).
9. Siegel F.Yu. Die Substanz des Universums. - M.: "Chemie", 1982.
10. Kononovich E. V., Moroz V. I. Allgemeiner Kurs Astronomie. - M.: Editorial URSS, 2004.
11. Kaufman W. Kosmische Grenzen der Relativitätstheorie. -M.: Mir, 1981.
12. Casper W. Gravity - mysteriös und gewohnheitsmäßig. -M.: Mir, 1987.
13. Kuzmichev V.E. Gesetze und Formeln der Physik. - Kiew: Naukova Dumka, 1989.
14. Müller E., Hilbrand W., Janka H-T. Wie man einen Stern in die Luft jagt. - "In der Welt der Wissenschaft" / Astrophysik / Nr. 12, 2006.
15. Model of matter accretion on a supermassive black hole/Lectures on General Astrophysics for Physicists (http://www.astronet.ru/db/msg/1170612/9lec/node 3 .html).
16. Mizner C., Thorn K., Wheeler J. Gravity, Bd. 2, 1977.
17. Martynow D. Ja. Allgemeines Studium der Astrophysik. -M.: Nauka, 1988.
18. Nicht-explodierende Supernovae: Probleme in der Theorie (http://www.popmech.ru/article/6444-nevzryivayushiesya-sverhnovyie).
19. Narlikar J. Furious Universe. -M.: Mir, 1985.
20. Okun L.B., Selivanov K.G., Telegdi V.L. Gravitation, Photonen, Uhren. UFN, Bd. 169, Nr. 10, 1999.
21. Pskovsky Yu.P. Neue und Supernova-Sterne. - M., 1985 (http://www.astronet.ru/db/msg/1201870/07).
22. Rhys M., Ruffini R., Wheeler J. Schwarze Löcher, Gravitationswellen und Kosmologie. -M.: Mir, 1977.
23. Rybkin V.V. Schwarze Löcher und der Zweck der Evolution von Biosphären. - Nowosibirsk, 2014, Eigenverlag.
24. Stacy F. Physik der Erde. -M.: Mir, 1972.
25. Das berühmteste Schwarze Loch zeigte Astronomen ein Magnetfeld (http://lenta.ru/news/2011/03/25/magnetic/_Prited.htm).
26. Hoyle F, Wickramasingh C. Kometen als Vehikel in der Theorie der Panspermie. - Im Buch: Kometen und der Ursprung des Lebens. -M.: Mir, 1984.
27. Tsvetkov D.Ju. Supernovae. (http://www.astronet.ru/db/msg/1175009).
28. Schwarzes Loch (https://ru.wikipedia.org/wiki/Black hole).
29. Shklovsky I.S. Sterne: ihre Geburt, ihr Leben und ihr Tod. -M.: Nauka, 1984.
30. Shklovsky I.S. Probleme der modernen Astrophysik. -M.: Nauka, 1988.
31. Gilfanov M., Bogdan A. Ein Beitrag zur Obergrenze von akkretierenden Weißen Zwergen zur Typ-Ia-Supernova-Rate. - "Natur", 18. Februar 2010.
32. Zamaninasab M., Clausen-Brown E., Savolainen T., Tchekhovskoy A. Dynamisch wichtige Magnetfelder in der Nähe von akkretierenden supermassereichen Schwarzen Löchern. - Natur 510, 126–128, (5. Juni 2014).

Wenn Sie einem Schwarzen Loch versehentlich zu nahe kommen, werden Sie sich wie Spaghetti dehnen
Starke Strahlung wird Sie braten, bevor Sie "Spaghetti"
Sie haben nicht einmal Zeit zu bemerken, wie ein schwarzes Loch die Erde verschlingt
Und gleichzeitig kann ein Schwarzes Loch ein Hologramm des gesamten Planeten erstellen.

Schwarze Löcher sind seit langem eine Quelle großer Aufregung und Faszination.

Nach Entdeckung Gravitationswellen, das Interesse an Schwarzen Löchern wird jetzt sicherlich zunehmen.

Eine Frage bleibt unverändert - was wird mit dem Planeten und der Menschheit passieren, wenn theoretisch angenommen wird, dass ein Schwarzes Loch neben der Erde sein wird?

Die berühmteste Folge der Nähe eines Schwarzen Lochs wird ein Phänomen sein, das als "Spaghettifizierung" bezeichnet wird. Kurz gesagt, wenn Sie einem Schwarzen Loch zu nahe kommen, werden Sie wie Spaghetti gedehnt. Dieser Effekt wird durch die Wirkung der Schwerkraft auf Ihren Körper verursacht.

Stellen Sie sich vor, Ihre Füße wären zuerst in Richtung des Schwarzen Lochs.

Da Ihre Füße näher am Schwarzen Loch sind, werden sie einen stärkeren Zug spüren als Ihr Kopf.

Noch schlimmer ist, dass Ihre Arme, weil sie sich nicht in der Mitte Ihres Körpers befinden, in eine andere Richtung gestreckt werden als Ihr Kopf. Die Ränder deines Körpers ziehen sich nach innen. Letztendlich wird sich Ihr Körper nicht nur dehnen, sondern in der Mitte dünn werden.

Daher wird jeder Körper oder jedes andere Objekt, wie die Erde, Spaghetti ähneln, lange bevor es in das Zentrum eines Schwarzen Lochs eintritt.

Was würde hypothetisch passieren, wenn plötzlich ein Schwarzes Loch neben der Erde auftauchen würde?

Das gleiche Gravitationseffekte, was zu einer "Spaghettifizierung" führen kann, beginnt sofort zu wirken. Auf der Seite der Erde, die näher am Schwarzen Loch liegt, wirken die Gravitationskräfte stärker als auf der gegenüberliegenden Seite. Somit wäre der Tod des gesamten Planeten unvermeidlich. Sie wäre zerrissen worden.

Wenn der Planet in Reichweite eines supermächtigen Schwarzen Lochs wäre, hätten wir nicht einmal Zeit, etwas zu bemerken, da es uns sofort verschluckt hätte.

Aber bevor der Donner einschlägt, haben wir noch Zeit.

Wenn ein solcher Fehler passiert und wir in ein schwarzes Loch fallen würden, könnten wir uns auf einem holografischen Abbild unseres Planeten wiederfinden.

Interessanterweise sind Schwarze Löcher nicht unbedingt schwarz.

Quasare sind die hellen Kerne entfernter Galaxien, die sich von der Strahlungsenergie Schwarzer Löcher ernähren.

Sie sind so hell, dass sie die Strahlungsleistung aller Sterne ihrer eigenen Galaxien übertreffen.

Eine solche Strahlung tritt auf, wenn ein Schwarzes Loch neue Materie frisst.

Um es klar zu sagen, was wir immer noch sehen können, ist Materie außerhalb der Reichweite eines Schwarzen Lochs. Es gibt nichts in seiner Reichweite, nicht einmal Licht.

Bei der Absorption von Materie wird kolossale Energie abgestrahlt. Es ist dieses Leuchten, das man bei der Beobachtung von Quasaren sehen kann.

Daher werden Objekte, die sich in unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs befinden, sehr heiß.

Lange vor der "Spaghettifizierung" werden Sie von starker Strahlung geröstet.

Für diejenigen, die Christopher Nolans Film Interstellar gesehen haben, kann die Aussicht auf einen Planeten, der ein Schwarzes Loch umkreist, nur in einer Hinsicht attraktiv sein.

Für die Entwicklung des Lebens wird eine Energiequelle oder ein Temperaturunterschied benötigt. Und ein Schwarzes Loch kann eine solche Quelle sein.

Es gibt jedoch eine Bedingung.

Das Schwarze Loch muss aufhören, Materie zu absorbieren. Andernfalls wird es zu viel Energie abgeben, um das Leben auf Nachbarwelten zu unterstützen. Wie das Leben in einer solchen Welt wäre (vorausgesetzt, es ist nicht zu nah, sonst werden es "Spaghetti"), aber das ist eine andere Frage.

Die Menge an Energie, die der Planet erhalten wird, wird höchstwahrscheinlich winzig sein im Vergleich zu dem, was die Erde von der Sonne erhält.

Und der Lebensraum auf einem solchen Planeten wäre ziemlich seltsam.

Aus diesem Grund hat sich Thorne bei der Herstellung des Films Interstellar mit Wissenschaftlern beraten, um die Genauigkeit des Bildes des Schwarzen Lochs sicherzustellen.

All diese Faktoren schließen das Leben nicht aus, es hat nur eine ziemlich starre Perspektive und es ist sehr schwierig vorherzusagen, wie es aussehen wird.

Das Konzept eines Schwarzen Lochs ist jedem bekannt - von Schulkindern bis zu älteren Menschen wird es in der Science- und Fiction-Literatur, in den gelben Medien und auf wissenschaftlichen Konferenzen verwendet. Aber nicht jeder weiß, was genau diese Löcher sind.

Aus der Geschichte der Schwarzen Löcher

1783 Die erste Hypothese für die Existenz eines solchen Phänomens wie eines Schwarzen Lochs wurde 1783 vom englischen Wissenschaftler John Michell aufgestellt. In seiner Theorie kombinierte er zwei Kreationen von Newton - Optik und Mechanik. Michells Idee war folgende: Wenn Licht ein Strom winziger Teilchen ist, dann sollten Teilchen wie alle anderen Körper die Anziehungskraft eines Gravitationsfeldes erfahren. Stellt sich heraus als massiverer Stern, desto schwerer kann Licht seiner Anziehungskraft widerstehen. 13 Jahre nach Michell stellte der französische Astronom und Mathematiker Laplace (höchstwahrscheinlich unabhängig von seinem britischen Kollegen) eine ähnliche Theorie auf.

1915 Alle ihre Werke blieben jedoch bis Anfang des 20. Jahrhunderts unbeansprucht. 1915 veröffentlichte Albert Einstein die Allgemeine Relativitätstheorie und zeigte, dass die Schwerkraft eine durch Materie verursachte Krümmung der Raumzeit ist, und einige Monate später verwendete der deutsche Astronom und theoretische Physiker Karl Schwarzschild sie, um ein bestimmtes astronomisches Problem zu lösen. Er erforschte die Struktur der gekrümmten Raumzeit um die Sonne und entdeckte das Phänomen der Schwarzen Löcher wieder.

(John Wheeler prägte den Begriff „Schwarze Löcher“)

1967 US-amerikanischer Physiker John Wheeler skizzierte einen Raum, der wie ein Stück Papier zu einem unendlich kleinen Punkt zerknittert werden kann, und bezeichnete ihn als „Schwarzes Loch“.

1974 Britischer Physiker Stephen Hawking bewies, dass Schwarze Löcher, obwohl sie Materie ohne Wiederkehr schlucken, Strahlung abgeben und schließlich verdampfen können. Dieses Phänomen wird „Hawking-Strahlung“ genannt.

Heutzutage. Neueste Forschung Pulsare und Quasare sowie die Entdeckung Relikte Strahlung machte es schließlich möglich, das eigentliche Konzept der Schwarzen Löcher zu beschreiben. Im Jahr 2013 kam die G2-Gaswolke dem Schwarzen Loch sehr nahe und wird wahrscheinlich von diesem absorbiert, so Beobachtungen von einzigartigen Prozess wird enorme Möglichkeiten für neue Entdeckungen von Merkmalen von Schwarzen Löchern bieten.

Was sind eigentlich Schwarze Löcher?

Eine lakonische Erklärung des Phänomens klingt so. Ein Schwarzes Loch ist eine Raum-Zeit-Region, deren Erdanziehungskraft ist so groß, dass kein Objekt, einschließlich Lichtquanten, es verlassen kann.

Ein Schwarzes Loch war einst ein massiver Stern. Solange thermonukleare Reaktionen den hohen Druck in seinen Eingeweiden aufrechterhalten, bleibt alles normal. Doch mit der Zeit erschöpft sich der Energievorrat und der Himmelskörper beginnt unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft zu schrumpfen. Das letzte Stadium dieses Prozesses ist der Kollaps des Sternkerns und die Bildung eines Schwarzen Lochs.

• 1. Ausstoß eines Strahls eines Schwarzen Lochs mit hoher Geschwindigkeit


• 2. Eine Materiescheibe wächst zu einem Schwarzen Loch heran


• 3. Schwarzes Loch


• 4. Detailliertes Schema der Region des Schwarzen Lochs


• 5. Größe der gefundenen neuen Beobachtungen

Die gängigste Theorie besagt, dass es ähnliche Phänomene in jeder Galaxie gibt, auch im Zentrum unserer Milchstraße. riesige Kraft Die Anziehungskraft des Lochs kann mehrere Galaxien um sich herum halten und verhindern, dass sie sich voneinander entfernen. Der „Abdeckungsbereich“ kann unterschiedlich sein, alles hängt von der Masse des Sterns ab, der sich in ein Schwarzes Loch verwandelt hat, und kann Tausende von Lichtjahren betragen.

Schwarzschild-Radius

Die Haupteigenschaft eines Schwarzen Lochs ist, dass jegliche Materie, die in es eindringt, niemals zurückkehren kann. Gleiches gilt für Licht. Löcher sind im Kern Körper, die alles Licht, das auf sie fällt, vollständig absorbieren und kein eigenes abgeben. Solche Objekte können visuell als Klumpen absoluter Dunkelheit erscheinen.

• 1. Materie mit halber Lichtgeschwindigkeit bewegen


• 2. Photonenring


• 3. Innerer Photonenring


• 4. Der Ereignishorizont in einem Schwarzen Loch

Basierend auf Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie kann ein Körper, wenn er sich einer kritischen Entfernung vom Zentrum des Lochs nähert, nicht mehr zurückkehren. Dieser Abstand wird als Schwarzschild-Radius bezeichnet. Was genau in diesem Radius passiert, ist nicht sicher bekannt, aber es gibt die gängigste Theorie. Es wird angenommen, dass die gesamte Materie eines Schwarzen Lochs in einem unendlich kleinen Punkt konzentriert ist und sich in seinem Zentrum ein Objekt mit unendlicher Dichte befindet, das Wissenschaftler als singuläre Störung bezeichnen.

Wie fällt es in ein schwarzes Loch?

(Auf dem Bild sieht das Schwarze Loch von Sagittarius A * aus wie ein extrem heller Lichthaufen)

Vor nicht allzu langer Zeit, im Jahr 2011, entdeckten Wissenschaftler eine Gaswolke und gaben ihr den einfachen Namen G2, die emittiert ungewöhnliches Licht. Ein solches Leuchten kann Reibung in Gas und Staub verursachen, die durch die Wirkung des Schwarzen Lochs Sagittarius A * verursacht werden und sich in Form einer Akkretionsscheibe um es drehen. So werden wir zu Beobachtern des erstaunlichen Phänomens der Absorption einer Gaswolke durch ein supermassereiches Schwarzes Loch.

Von neueste Forschung Die größte Annäherung an ein Schwarzes Loch wird im März 2014 stattfinden. Wir können uns ein Bild davon machen, wie dieses aufregende Spektakel ablaufen wird.

• 1. Wenn sie zum ersten Mal in den Daten erscheint, ähnelt eine Gaswolke einem riesigen Ball aus Gas und Staub.


• 2. Jetzt, im Juni 2013, ist die Wolke mehrere zehn Milliarden Kilometer vom Schwarzen Loch entfernt. Es fällt mit einer Geschwindigkeit von 2500 km / s hinein.


• 3. Es wird erwartet, dass die Wolke das Schwarze Loch passiert, aber die Gezeitenkräfte, die durch die unterschiedliche Anziehungskraft auf die Vorder- und Hinterkante der Wolke verursacht werden, werden dazu führen, dass sie immer länger wird.


• 4. Nachdem die Wolke aufgebrochen ist, wird das meiste davon höchstwahrscheinlich mit der Akkretionsscheibe um Sagittarius A* verschmelzen und darin entstehen Stoßwellen. Die Temperatur wird auf mehrere Millionen Grad steigen.


• 5. Ein Teil der Wolke wird direkt in das Schwarze Loch fallen. Niemand weiß genau, was mit dieser Substanz passieren wird, aber es wird erwartet, dass sie beim Fallen starke Strahlen von Röntgenstrahlen aussendet, und niemand sonst wird sie sehen.

Video: Schwarzes Loch verschluckt eine Gaswolke

(Computersimulation, wie viel von der G2-Gaswolke durch das Schwarze Loch Sagittarius A* zerstört und verbraucht wird)

Was ist in einem Schwarzen Loch?

Es gibt eine Theorie, die besagt, dass ein Schwarzes Loch im Inneren praktisch leer ist und seine gesamte Masse auf einen unglaublich kleinen Punkt konzentriert ist, der sich genau in seinem Zentrum befindet - eine Singularität.

Nach einer anderen Theorie, die seit einem halben Jahrhundert besteht, geht alles, was in ein Schwarzes Loch fällt, in ein anderes Universum, das sich im Schwarzen Loch selbst befindet. Nun ist diese Theorie nicht die Haupttheorie.

Und es gibt eine dritte, modernste und hartnäckigste Theorie, wonach sich alles, was in ein Schwarzes Loch fällt, in den Schwingungen von Fäden auf seiner Oberfläche auflöst, die als Ereignishorizont bezeichnet wird.

Was ist also der Ereignishorizont? Selbst mit einem superstarken Teleskop ist es unmöglich, in ein Schwarzes Loch zu blicken, da selbst Licht, das in einen riesigen kosmischen Trichter eindringt, keine Chance hat, wieder herauszukommen. Alles, was irgendwie in Betracht gezogen werden kann, ist in seiner unmittelbaren Umgebung.

Der Ereignishorizont ist bedingte Zeile Oberfläche, unter der nichts (weder Gas, noch Staub, noch Sterne, noch Licht) entweichen kann. Und dies ist der sehr mysteriöse Punkt ohne Wiederkehr in den Schwarzen Löchern des Universums.