Must auk (0)

1 HALB

Must auk
Ajalugu:

1783 – John Michelle – idee nii massiivsest kehast, kust isegi valgus ei pääse – kiri Henry Cavendish’ile
1796 – Pierre -Simon Laplace – mustade aukude võimalikkus – „mustad tähed”, ideid ignoreeriti
1915 – Albert Einstein – Üldrelatiivsusteooria (seletab gravitatsiooni olemust aeg-ruumi kõveruse abil) – gravitatsioon mõjutab valgust

– Karl Schwarzschild leidis väljavõrrandite esimese täpse lahendi. See kirjeldab kerasümmeetrilise mittepöörleva massi gravitatsioonivälja.

1916 – Karl Schwarzschild – Schwarzschildi raadius (G – gravitatsioonikonstant; m – objekti mass, c – valguse kiirus) = sündmuse horisondi raadius
1967 – John Archibald Wheeler – nimetus “Must auk”
1971 – 1. must auk – Cygnus X-1 (röntgen kaksiktäht – 1. objekt, mida üldiselt võib tunnistada mustaks auguks – tema mõjud kaastähele vihjasid sellele, et see peab olema kokkusurutud objekt, massiga, mis on liiga suur, et olla neutrontäht)
1974 – Stephen William Hawking – Hawkingi kiirgus [must auk peaks kiirgama absoluutse musta keha (idealiseeritud keha, mis neelab kogu talle pealelangeva valguse) spektriga soojuskiirgust] – kvantaurustumine

Omadused:

Mass ja suurus on võrdelised – mida suurem on mass, seda suurem ta on
Füüsikalised omadused – mustal augul on ainult 3 iseseisvat füüsikalist omadust, kui see paigale jääb (No hair theorem )... Need 3 on erilised, sest need on nähtavad väljaspool musta auku

Liigitus:

Füüsikaliste omaduste järgi:

Schwarzschildi mustad augud – lihtsaim must auk: omab massi, aga elektrilaengut ja impulsimomenti mitte
Pöörlevad mustad augud – omab impulsimomenti

Massi järgi: s.-i raadius= 2.95xmass/päikese mass

Supermassiivsed mustad augud e monstrumaugud: astronoomiline ühik = ~150 miljonit km (Niisugune näikse resideerivat peaaegu kõigi suure massiga galaktikate keskmes)
Keskmise massiga mustad augud
Tähe massiga mustad augud – (Läbi põlenud suure massiga tähe jäänukeid)
Mikro mustad augud e reliktaugud – säilinud Suure Paugu alghetkedest. Kui nad üldse olemas on, võivad nad moodustada nähtamatu aine ja olla universumi kõige levinumad objektid

Struktuur:

Mittepöörlev must auk: keskne punktsingulaarsus on ümbritsetud kujuteldava sfääriga, mida kutsutakse sündmustehorisondiks. Selle suurust kutsutakse Schwarzschildi raadiuseks .
Pöörlev must auk: pöörleb ümber telje, ümbritsev ruum on kaasa tiritud, tekitades kosmilise keerise (pöörisvälja); seal on keskne ringsingulaarsus, mis on ümbritsetud kahe sündmustehorisondiga: sündmustehorisont ja statsionaarsusraja (ellipsikujuline). Seal on veel ala, mida kutsutakse ergosfääriks. Sellises uues aegruumis must auk mitte ei "ime" enda sisse valgust ja (anti) ainet, vaid tõukab seda endast eemale.

Gravitatsioonijõud muutub lõpmata suureks sündmuste horisondil/ väljaspool seda

Sündmustehorisont – raja, millest seespoolt lähtuvad signaalid (nt. valgus, osakesed jms.) ei pääse välja, võib nimetada musta augu pinnaks. Horisondi kaugus singulaarsusest on 3 km x tähe mass (Päikese massides). Sündmustehorisondi (Schwarzschildi raadiuse) suurus on võrdeline musta augu massiga. Astronoomid on leidnud musti auke sündmustehorisontidega vahemikus 6 miili kuni meie päikesesüsteemi suurus. Aga põhimõtteliselt võivad nad eksisteerida ka väiksemate/ suuremate horisontidega. Näiteks Maa Schwarzschildi raadius on umbes marmorkuuli suurune. Nii palju oleks vaja Maad kokku suruda, et seda mustaks auguks muuta. Must auk ei pea olema väga suur/ulatuslik, aga see peab olema väga kompaktne.
Statsionaarsusraja – on kokku surutud augu pooluste kohalt, kuid ekvaatoril ulatub veidi väljapoole sündmuste horisonti.
Ergosfäär – asetseb kahe horisondi vahel; miski ei saa seal paigal püsida, kõik pöörleb augu ümber viimase pöörlemissuunas. Erinevalt sündmuste horisondi sisepoolest saab ergosfäärist pääseda tagasi auguvälisesse ruumi.

Aegruum – aeg ja ruum moodustavad 4-mõõtmelise terviku, kus kolm mõõdet on ruumilised ja üks mõõde ajaline.
Singulaarsus – koht, kus aegruumi kõverus on lõpmatu; aine tihedus on singulaarsuses lõpmatu suur.
Sündmuste horisont – aegruumi selliste punktide kogum, kus aja kulg eemaloleva vaatleja jaoks jääb seisma.

Kuidas tekivad?

Massiks peab olema kolmekordne päikesemass (sureval tähel), et kaheneda kriitiliseks suuruseks, et toimuks gravitatsiooniline kollaps
Gravitatsiooniline kollaps – nähtus, mille korral täht variseb omaenese raskuse all kokku (surevad tähed, mis on oma sisemisest energiaallikast ilma jäänud...tähe gaasi rõhk ei ole enam suuteline gravitatsioonijõule vastumõju avaldama) -> tähe massiga mustad augud
Suure paugu tagajärjel – Limiidist väiksemad mustad augud tekivad välise surve (mitte enda gravitatsioon)abiga. Tohutu surve/rõhk, mida selleks on vaja arvatakse eksisteerivat universumi väga varajases staadiumis, tekitades ürgsed mustad augud, mille mass võib olla väiksem päikese omast. (ürgtekkelised: igat liiki)
Supermassivsed mustad augud: vajalikud tingimused eksisteerivad galaktikate keskmetes, kaasa arvatud meie Milky Way’s.
Vaatleja jaoks: gravitatsioonijõu mõjul suure hooga tsentri poole kokkulangeva tähe raadius väheneb kiiresti. Kuid mida lähemale jõuab raadius Schwarzschildi raadiuseni, seda rohkem tähe kokkutõmbumine aeglustub. Eemalolevale vaatlejale näib, et tähe pind läheneb Schwarzschildi raadiusele lõpmatult kaua ja saavutanud Schwarzschildi raadiuse, kokkutõmbumine lausa lakkab. Ent loomulikult variseb see täht edasi kohutava kiirusega tsentri poole kokku, eemalolevale vaatlejale ainult näib, et tähe pind tardub paigale, sest vaatleja jaoks jäi aja kulg tähe pinnal, kui see saavutas Schwarzschildi raadiuse, lihtsalt seisma ja igasugune liikumine lakkas. (Siin ilmneb aja suhtelisus : ülitugevas gravitatsiooniväljas aja kulg aeglustub!). Samal ajal paistab täht järjest punasem ja tumedam, kuni lõpuks muutub nähtamatuks. Sellise "värvide mängu" põhjustab jällegi tugev gravitatsioon. Tugev gravitatsioon kutsub esile punanihke - tähe pinnalt vaatlejani jõudnud valgus punaneb.

Mustade aukude kokkupõrkel – gravitatsioonilained
Tähe massiga mustad augud võivad kasvada tõmmates kaastähte ümbritsevat gaasi. (toiduks: gaas ja tolm)

Kuidas surevad?

Kvantaurustumine (Hawkinsi avastus) – See põhineb tõsiasjal, et väli augu sees pole tardunud , vaid liigub koos kõige muuga tsentri poole. Muust maailmast eraldatuna muunduvad nad aja jooksul soojuskiirguseks. Mustad augud paisuvad aegamööda ruumis ja ajas. Mida väiksem on must auk, seda kõrgem on tema kiirgustemperatuur. Aurustuva musta augu massi vähenemisel tõuseb tema kiirgustemperatuur ja seega kiireneb ka aurustumine . Kui musta augu mass on vähenenud tuhande tonnini läheb aurustumisprotsess üle fantastiliseks plahvatuseks. Sellega eraldub niisama palju energiat kui miljoni megatonnise vesinikupommi plahvatusel. Keskmise tähe massiga musta augu aurustumine võtab aega 10 astmel 66 aastat.

.DOC Laadi alla originaalfail 4 lk · .doc · 33 allalaadimist

10 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.

~ 4 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2009-04-21 Kuupäev, millal dokument üles laeti

33 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

YuuNana Õppematerjali autor

Ülevaatlik tekst mustade aukude kohta. Hea selgitaja slideshow juurde.

must auk

Sarnased õppematerjalid

odt

Mustad augud

Kõik, mis satub musta augu mõjupiirkonda, jääbki sinna, kaasa arvatud valguskiired. Teadlased on arvamusel, et mustad augud on tekkinud hiiglaslikest tähtedest, mis on oma arengu viimases järgus olnud meie päikesest vähemalt kolm korda suuremad. Kui termotuumaenergia tekkimiseks kuluva vesiniku varu on ammendunud, siis plahvatab täht supernoovana. Plahvatuse järel muutub tähe mass ülitihedaks ja tähe ümbritsev gravitatsiooniväli ülitugevaks, seepärast tõmbabki must auk kõik läheduses oleva endasse. (TEA LASTE- ja NOORTENTSÜKLOPEEDIA, 2 osa, lk 298) Arvatavasti paikneb ka linnutee keskel must auk. (TEA LASTE- ja NOORTENTSÜKLOPEEDIA, 2 osa, lk 180) 1.2 Mustade aukude teke Reaalselt võivad mustad augud tekkida suurtest, oma evolutsiooni lõppstaadiumisse jõudnud tähtedest, mis on jäänud ilma oma sisemisest energiaallikast. Tähe gaasi rõhk ei ole enam suuteline gravitatsioonijõule vastumõju avaldama - täht variseb omaenese raskuse all kokku

Füüsika

ppt

Must auk

MUST AUK 12a Mis on must auk? · Must auk on iseenda raskuse mõjul kokkuvarisenud täht või täheparv · Tihe objekt, millel on suur gravitatsioon · Ei lase valgust läbi · Esimest korda räägiti sellest 18. sajandil · Prantsuse teadlane Pierre- · Ameerika füüsik John Archibald Simon Laplace (1749-1827) Wheeler (1911-2008 ) · oli üks esimeste seast, kes · tutvustas (mõtles välja) arutles võimaliku musta esimesena "musta augu" augu olemasolu kohta mõistet

Astronoomia

doc

Mustad augud

kiirgama röntgenikiiri, mida teadlased röntgenteleskoobi abil näevad. Kui aine kaob musta auku, ei jää sellest mitte mingit jälge. Kuid enne kadumist saadab ta Universumisse kiirguse. Supermassiivsete mustade aukude lähiümbruses kiirguvad ka laetud osakeste vood. Kiired kaugenevad mustast august valguse kiirusele lähedase kiirusega. Hetkel aga astronoomid veel ei tea, kuidas need kiirgusvood tekivad. Nad on aga veendunud, et iga suurema galaktika keskmes on supermassiivne must auk, mis tõmbab enda poole tähti, tolmu ja gaase. See protsess tekitab tugeva kiirguse, mida astrofüüsikud on täheldanud vaid mustade aukude vahetus läheduses. 4 Mustade aukude uurimine Mustadel aukudel on kahtlemata olnud suur roll Universumi arengus, seetõttu tahaksid astrofüüsikud nende kohta rohkem teada saada. Galaktikatel ja mustadel aukudel on tõenäoliselt olnud ühine ajalugu

Füüsika

doc

Must auk

................................................................................ 14 2 Sissejuhatus Minu referaadi teemaks on ,,Must auk". Oma referaadis üritan selgusele jõuda, kuidas mustad augud tekkisid, mis need mustad augud üldse on, mille jaoks nad vajalikud on ning mis neist saab. Miks ma valisin referaadi teemaks ,,Mustad augud" ? Sellepärast, et mulle väga meeldib astronoomia ning must auk on üks selline asi, millest ma veel pole aru saanud ning selle referaadiga üritan enda poolt seatud küsimustele vastuse saada. Mustad augud ei paku ainult mulle huvi. Neid on uuritud juba kaua. Aga miks on mustade aukude uurimine nii populaarne? Vastus seisneb selles, et mustade aukude omadused on väga huvitavad. Musti auke iseloomustab näiteks läbipääsmatu pind, nende tugev gravitatsiooniväli, oskus mitte läbi lasta valgust, oskus kõverdada ruumi ning seisata aeg

Füüsika

doc

Mustad Augud

Ta hakkab ülisuure jõuga kõiki asju enda külge tõmbama. Isegi valgus ei pääseks niisugusest mustast august läbi. Musti auke on kosmosest teleskoobiga väga raske leida. Neid avastatakse mõju järgi mida nad teistele taevakehadele avaldavad. Kuid rühm ameerika teadlasi on uurinud Kosmoseteleskoobiga ja Havai observatoorimi maapealsete teleskoopidega lähedasi galaktikaid ning tulnud järeldusele, et peaaegu kõigis galaktikates võib peituda ülimassiivne must auk kuni mitmesaja miljoni Päikese massiga. Näiteks võib musti auke avastada kaksiktähtede korral, millest üks on muutunud mustaks auguks. Siis hakkab ta imema teise tähe gaasi endasse ja gaas kuumeneb ning hakkab helendama. Kui näha seda helendust, võib kindlaks teha musta augu Teadlased arvavad, et kõik või enamik galaktikaid on oma arengu varasel perioodil läbinud etapi, kus nende keskel "põles" hele kvasar, mille "jõujaamaks" sai olla vaid must auk

Füüsika

odt

Referaat: "Must auk"

Jõhvi Gümnaasium Must auk Referaat Koostas: Aleksei Stempen Juhendas: Õp. Maie Kallik Aasta 2010 Must auk. Must auk on iseenda raskuse mõjul kokkuvarisenud täht või täheparv, mis ei kiirga valgust ega raadiolaineid. Kui rõhk tähe sisemuses ei ole võimeline peale tuumkütuse lõppemist tasakaalu hoidma, langeb täht kokku (kollabeerub). Must auk on raskusjõu poolt kõveraks keeratud lõks maailmaruumis, kus isegi valgus ei suuda väljuda. Et Päike muutuks mustaks auguks, peab ta kokku tõmbama kehaks, mille raadius on 3 km (praegu on 700000 km). Musta augu raadius sõltub tema massist. Mustal augul ei ole magnetvälja ja keegi ei oska öelda, millest ta koosneb. Väljaspoolt on tunda vaid musta augu tohutut raskusjõudu ja pöörlemist. Kui vastsündinud galaktika keskel moodustub ülitihe täheparv, hakkavad tähed selles

Füüsika

doc

Referaat Universumist

Ehituse järgi jagatakse galaktikad elliptilisteks, spiraalseteks ja korrapäratuseks. Tähed esinevad peaaegu alati kogumitena, mida nimetatakse galaktikaks. Peale tähtede sisaldavad nad gaasi, tähtedevahelist tolmu ja tumedat ainet. Umbes 10...20% galaktikas on tähed, gaas ja tolm. Galaktikaid hoiab koos gravitatsioon, mille toimel galaktika osad tiirlevad galaktika keskme ümber. Arvatakse, et mõningate, aga võib-olla ka enamiku galaktikate keskmes asub must auk. Must auk on ruumipiirkond, mille gravitatsioon on nii suur, et ei miski materiaalne, isegi valgus, ei pääse temast välja. Seda tekitab piisavalt suure massi olemasolu piiratud ruumiosas. Must auk koosneb kahest osast, milleks on singulaarsus ja sündmuste horisont. Must auk tekib siis, kui mingi väga suur taevakeha, näiteks piisava suurusega täht tekitab oma gravitatsiooni mõjul oma sisemuses nii suure rõhu, et taevakeha paokiirus( on väikseim kiirus, mis võimaldab mingi

Füüsika

doc

Mustad augud

Tallinna XXX Gümnaasium Mustad augud Referaat Autor: xxx xxx Klass: 12 Tallinn 2010 2 Sisukord Sisukord...........................................................................................................................3 Sissejuhatus.....................................................................................................................4 Must auk..........................................................................................................................5 Üldrelatiivsusteooria.......................................................................................................6 Mustade aukude kvantaurumine......................................................................................7 Informatsiooni kadumine mustades aukudes..................................................................7

Astronoomia

Rohkem sarnaseid