Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse

Must auk (5)

5 VÄGA HEA
Punktid

Esitatud küsimused

  • Miks ma valisin referaadi teemaks Mustad augud" ?
  • Kuidas ta seda ennustas ning kuidas sai see kinnitust?
Lähte Ühisgümnaasium
MUST AUK
Füüsika referaat
Elen Mihkelson
12. humanitaar
1.detsember 2009
Sisukord
Tiitelleht ................................................................................................ 1
Sisukord ................................................................................................ 2
Sissejuhatus ........................................................................................... 3
Mustade aukude sünnilugu ............................................................... 4 - 5
Musta augu ümber ............................................................................ 5 - 6
Mustade aukude mehaanika .............................................................. 6- 7
Mustade aukude seos valgusega ........................................................... 7
Mustade aukude iseloomulikke omadusi .............................................. 8
Kokkuvõte
............................................................................................ 9
Lisa ............................................................................................... 10 - 13
Kasutatud allikad ................................................................................. 14
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. Võib öelda, et mustad augud on justkui iseloomulik pigem ulmekirjandusele või vanaaja müütidele.
Üks on kindel, mustad augud on kõige hiiglaslikumad energiaalikad universumis. Suur tähtus on neil veel sellepärast, et seal toimuvad füüsikalised protsessid ja ilmnevad uued loodusseadused. Võib-olla saavad mustadest aukudest tulevikus inimkonna energia allikad.
See on lihtsalt väike lühike kokkuvõte. Mustade aukude kohta on juttu väga palju ning üritangi oma referaadiga teha ka tavainimesele selgeks selle, mis need mustad augud õieti on ?
Mustade aukude sünnilugu
Must auk on suuresti seotud gravitatsiooniga ning sellepärast võiks mustade aukude avastamislugu alustada gravitatsiooni isast I.Newtonist. Nagu teada, avastas Newton ülemaailmse gravitatsiooniseaduse. Gravitatsioonijõud on jõud, millele allub absoluutselt kõik. Gravitatsioonijõud valitseb looduses kõikjal ning siiamaani pole avastatud ühtegi teist nii tugevad jõudu, mis valitseks nii tugevalt. Gravitatsiooniväli mõjub ühtemoodi nii kergetele kehadele kui ka rasketele kehadele. I.Newton oletas, et valgus tõmbub massiivsete kehade poole. Sellest oletusest algabki mustade aukude ja nende hämmastavate omaduste avastamise eellugu .
P. Laplace oli kuulus prantsuse matemaatik , kes oli üks esimesi, kes üldse ennustas mustade aukude olemasolu. Kuidas ta seda ennustas ning kuidas sai see kinnitust?
Laplace arvutas Newtoni gravitatsiooniteooria abil tähe pinnal valitseva suuruse, mida meie nimetame teiseks kosmiliseks kiiruseks. Teine kosmiline kiirus on kiirus, mis tuleb anda mis tahes kehale selleks, et keha ületaks külgetõmbe ja lahkuks tähelt või planeedilt igaveseks kosmilisse ruumi. Kui keha kiirus on teisest kosmilisest kiirusest väiksem, peatab gravitatsioon keha ja too langeb gravitatsioonikeskme poole tagasi. Massi kasvades gravitatsioonijõud tugevneb ja gravitatsioonikeskmest kaugenedes gravitatsioonijõud nõrgeneb. Neutrontähti Laplace ei tundnud , kuid ta oletas, et on olemas taevakeha , mille pinnal teine kosmiline kiirus ületab valguse kiiruse. Valgus ei saa sellelt tähelt gravitatsiooni tõttu kosmosesse lennata ja kauge vaatlejani jõuda, mistõttu meie tähte ei näe, kuigi ta kiirgab valgust. Laplace’i järeldus on mõistetav. Selleks, et gravitatsioon peaks valguse kinni, peaks Maa aine tihedusega tähe diameeter olema 250 korda suurem päikese omast ja 27 tuhat korda suurem Maa omast. Teine kosmiline kiirus oleks selle tähe pinnal tõepoolest 27 tuhat korda suurem, kui Maa pinnal ja võrduks ligikaudu valguse kiirusega, mistõttu täht poleks nähtav. Nii nägi Laplace ette musta augu omadust mitte kiirata valgust ja olla nähtamatu.
Laplace polnud ainus, kes tuli sellele mõttele. 1783.aastal väitis inglise teoloog J. Mitchell seda sama. Tema argumentatsioon sarnanes Laplace’i omale. Praegu vaidlevad inglased ja prantslased selle üle, et kes siis ikkagi on nähtamatute tähtede võimalikkuse avastaja .
Laplace’i eluajal ei teatud veel, et valgusest kiiremini ei saa looduses miski liikuda . Nii võib öelda, et ei Laplace ega Mitchell ei ennustanud siiski tõelisi muste auke. Vaakumis ei saa valgusest mööda kihutada. Selle fakti tegi kindlaks A. Einstein oma erirelatiivsusteoorias. Laplace ei teadnud et objekt pole mitte ainult „must“, vaid ka „auk“, kuhu võib kukkuda , kuid kust ei saa välja ronida. Praegu teame, et et kui valgus ei pääse mõnest ruumipiirkonnast välja, siis tähendab see seda, et sealt ei pääse mitte midagi välja. Seda ruumipiirkonda nimetatakse mustaks auguks.
Veel näitas A.Einstein, et niisuguste gravitatsiooniväljade puhul ei saa Newtoni gravitatsiooniteooriat rakendada. Einstein lõi uue teooria, mis on õige ülitugevate ja kiiresti muutuvate gravitatsiooniväljade korral, ning nimetas selle teooria üldrelatiivsusteooriaks. Mustade aukude olemasolu saab tõestada ja nende omadusi uurida ainult selle teooria abil. See tooria on paljude füüsikute seas leidnud palju pooldajaid ning see teooria on paljudele inimestele teerajajaks. Üldrelatiivsusteooria kohta on tehtud palju järeldusi. Need järeldused on tavainimese jaoks keerulised ning ka mina ei hakka neid proovima kuidagi ümber kirjeldada. Kokkuvõttes saab lihtsalt öelda, et Einsteini teooria seod ruumi geomeetrilised omadused ja aja kulgemise gravitatsiooniga. Einstein tõestas, et absoluutset aega pole olemas ja et aja kulg sõltub liikumisest ja gravitatsiooniväljast.. Kokkuvõttes võib öelda: relatiivsusteooria kohaselt pidurdub aeg seda rohkem, mida lähemal on kell Schwarzschildi sfäärile. See tähendab, et vaatleja näeb tugevas gravitatsiooniväljas kulgevaid protsesse ni, nagu need kulgeksid aegluubis.
Musta augu ümber
Tugevas gravitatsiooniväljas valgust kiirgavas aatomis aeglustuvad võnkumised välise vaatleja jaoks ning kiirgunud footonid punanevad- nende sagedus väheneb. Seda nähtust nimetatakse gravitatsiooniliseks punanihkeks. Praeguseks on tähtis see fakt, et aeg aeglustub ja valgus punaneb seda rohkem, mida lähemal asub kiirgusala musta augu piirile. Musta augu piiril jääb aeg kauge vaatleja jaoks seisma. Näide: musta auku kukkuvat kivi jälgides näeb kauge vaatleja kuidas kivi musta augu piiri lähedal hakkab äkki pidurduma ja läheneb siis musta augu pinnale lõputult pikka aega. Niisugust pilti näeb kauge vaatleja ka musta augu enda moodustumisel, kui täheaine langeb gravitatsioonijõu mõjul tähe raskuskeskme poole. Vaatlejale näib, et tähe pind läheneb Schwarzschildi sfäärini lõpmatult kaua ja Schwarzschildi raadiuse kaugusel see pind justkui tardub. Sellepärast nimetataksegi musti auke mõnikord „külmunud tähtedeks“
Tugevast gravitatsiooniväljast tingitud aja aeglustumine pole ainus põhjus, mis tekitab valguse punanihet. Punanihe tekib ka Doppleri efekti tõttu, sest kokkutõmbuva tähe pind eemaldub vaatlejast. Eemalduvast valgusallikast kiirguv valgus paistab teatavasti samuti tegelikult punasemana. Seega, Doppleri efekt ja aja aeglustumine tugevas gravitatsiooniväljas põhjustavad koos seda, et Schwarzschildi sfäärini kahanedes paistab täht järjest tumedam ja punasem, kuni ta muutub nähtamatuks. Tähe heledus läheneb nullile ja teda ei näe enam ühegi teleskoobiga. Kauge vaatleja jaoks kustub täht praktiliselt silmapilgu jaoks. Schwarzschildi raadiusel tardunud tähe pinda ei saa avastada ka radariga. Raadiosignaalid liiguvad musta augu piiri sfääri poole lõpmatult kaua ega naase iialgi vaatleja juurde. Täht kaob kauge vaatleja jaoks täiesti, jääb ainult tema gravitatsiooniväli.Vaatleja ei saa mitte kunagi näha, mis juhtub tähega pärast seda, kui ta on muutunud Schwarzshcildi raadiusest väiksemaks. Selle tulemusena ilmneb relatiivsusteooria kõige hämmastavam ja tähtsam tõde: ajavahemikud on relatiivsed ja nende kestus sõltub vaatleja liikumisest. Musta auku kukkumisel ilmneb protsessi kastuse relatiivsus täiesti hämmastaval kujul. Tähel kulub Schwarzschildi raadiuseni varisemiseks lõplik ajavahemik . Sellepärast võib täht muutuda veelgi väiksemaks. Kauge väline vaatleja, ei näe iialgi tähe evolutsiooni lõppu.
Mustade aukude mehaanika
Newtoni gravitatsiooniteooria kohaselt liiguvad kehad tähe gravitatsiooniväljas kas mööda lahtist kõverat, milleks võivad olla hüperbool võo parabool , või mööda kinnist kõverat- ellipsit. Mustast august kaugel on gravitatsiooniväli nõrk ja kõiki nähtusi saab üsna täpselt kirjeldada Newtoni teooria abil: kehtivad Newtoni loodud taevamehaanika seadused. Mida lähemal mustale augule, seda vähem need seadused kehtivad.
Mõningad iseärasused, mis on keha liikumisel musta augu gravitatsiooniväljas: Newtoni teooria järgi ligub keha ümber gravitatsioonikeskme mööda ellpsit juhul, kui keha kiirus on teisest kosmilisest kiirgusest väiksem. Ellipsil on gravitatsioonitsentrile lähim punkt perigee ja kaugeim punkt apogee. Tervikuna asub trajektoor ühes tasandis , kuid musta augu läheduses võib ta olla väga keeruline. Kui keha liigub mustast august küllalt kaugele, on tema trajektooriks ruumis aeglaselt pöörlev ellips.
On huvitav uurida keha tiirlemist mööda lihtsaimat, ringikujulist orbiiti.Newtoni teooria kohaselt võib keha liikuda ringorbiidil gravitatsioonitsentri ümber kuitahes kaugel viimasest. Einsteini teooria järgi ei saa see nii olla. Mida lähemal gravitatsioonitsentrile keha tiirleb, seda suurem peab olema ringjoonel liikuva keha kiirus. Pooleteise Schwarzschildi raadiuse kaugusel tiirleks keha valguse kiirusega. Mustale augule veelgi lähedasemal orbiidil ei saa keha üldse liikuda, sest siis peaks ta liikuma valgusest kiiremini. Kolmest Schwarzschildu raadiusest väiksemate raadiustega ringjoonel liikumine on ebapüsiv. Pisemgi häiritus, vähimgi tõuge viib tiirleva keha orbiidilt ja ta kas kukub musta auku või lendab kosmosesse.
Kõige huvitavam ja ebatavalisem on uues teavemehaanikas ikkagi see, et must auk suudab haarata kosmosest tulevaid kehi. Kui kosmosest tulnud keha möödub mustast august kaugelt, on gravitatsiooniväli nõrk ning siis keha liigub täpselt mööda parabooli või hüperbooli. Kui keha lendab mustast august mööda küllalt lähedalt, siis tema orbiit isegi ei sarnane parabooli või hüprebooliga. Juhul kui valguse kiirusest palju kordi väiksema kiirusega tulnud keha läheneb mustale augule kahekordse Schwarzschildi raadiuseni, teeb ta mõne tiiru ümber musta augu ja lendab kosmosesse tagasi. Lõpuks, kui keha satub täpselt kahekordse Schwarzschildi raadiuse kaugusele, sulgub tema trajektoor ringiks- keha on musta augu gravitatsioonilises haardes ega pääse enam kosmosesse tagasi. Kui keha tuleb mustale augule veelgi lähemale, kukub ta musta auku ja on samamoodi musta augu gravitatsioonilises haardes.
Otse musta augu suunas liikuv keha, liikugu ta siis ükskõik kui kiiresti, ning see keha ei pääse iialgi kosmosesse tagasi. Peale selle teame, et keha ei satu musta augu haardesse ainult siis, kui ta liigub otse musta augu poole. Must auk haarab keha ka siis, kui tolle orbiit on talle liiga lähedal. Niisiis ei piisa musta augu mõjupiirkonnast pääsemiseks ainult teist kosmilist kiirust ületatavast kiirusest, vaid selle kiiruse suuna vaheline nurk peab olema suurem mingist kriitilisest väärtusest. Väiksema nurga korral haarab must auk keha gravitatsiooniliselt, suurema nurga korral lendab keha kosmosesse. Kriitilise nurga suurus sõltub keha ja musta augu vahelisest kaugusest. Mida kaugemal on keha mustast august, seda väiksem on kriitiline nurk.
Einsteini teooria ennustab gravitatsioonilainete olemasolu. Gravitatsioonilained sarnanevad elektromagnetlainetega, mis kujutavad endast allikat ning kiiresti vahelduva tugevusega elektri- ja magnetvälju. Elektromagnetlained levivad ruumis suurima võimaliku kiirusega- valguse kiirusega. Täpselt niisama kujutavad gravitatsioonilained endast allikast ja ruumis valguse kiirusega levivat gravitatsioonivälja.
Kui palju energiat kiirgab keha gravitatsioonilainetena selle aja jooksul, mil ta tiirleb musta augu ümber pidevalt väheneva raadiusega ringorbiidil? Kiirgus on ääretult nõrk, kuid see protsess kestab kaua. Kiiratud energia on seega suur. Tuumareaktsioonidel, näiteks vesiniku sünteesil heeliumiks või veelgi raskemateks tuumadeks, muundub teatavasti osa massi energiaks. Kõikide tuumareaktsioonide korral võib see massi osa olla ülimalt üks protsent. Musta augu ümber tiirlev keha kiirgab aga gravitatsioonilainetena kuus korda rohkem energiat. Niisiis võiks musti auke põhimõtteliselt kasutada energiaallikatena isegi sellisel lihtsaimal siisil. Praktiliselt oleks selline masin loomulikult kasutu, sest gravitatsioonilainete vastastikmõju ainega on erakordselt nõrk. Sellepärast oleks gravitatsioonilainetena eraldunud energiat raske kätte saada ja kasutada- gravitatsioonilained hajuksid kosmilisse ruumi.
Mustade aukude seos valgusega
Gravitatsiooniväli mõjutab valgust. Ta muudab footoni sagedust ja kõverdab tema teed. Mida lähemalt möödub valguskiir mustast august, seda rohkem ta kõverdub. Footoni jaoks tähendab kriitilise ringorbiidi olemasolu, et kui ta möödub sellel kaugusel mustast august satub ta selle gravitatsioonilisse haardesse ja jääb ringorbiidil musta augu ümber tiirlema. Kui valguskiir tungib mustale augule veelgi lähemale, vajub ta aga musta auku. Musta augu lähedal muutub ka valguslainete võnkesagedus. Mida lähemal on kiirgusallikas mustale augule, seda tugevamini tema kiirguse võnkesagedus kasvab. Mustast august eemalduva valguslaine võnkesagedus väheneb, Muidugi on need muutused olulised ainult Schwarzschildu sfääri lähedal, mustast august kaugel muutub võnkesagedus vähe.
Mustade aukude iseloomulikke omadusi
Must auk on oma tekkimise hetkel lapik , kuid see kuju ei saa olla püsiv. Nagu väljavenitatud seebimull võtab pärast häiriva mõju alt vabanemist kera kuju, nii omandab ka musta augu „moondunud“ piirpind kiiresti sileda sfäärilise kuju. Kõik ülearuse viivad ära gravitatsioonilained. Tekib täiesti kerasümmeetriline must auk täiesti kerasümmeetrilise välise gravitatsiooniväljaga, mida iseloomustab ainult üks suurus- gravitatsioonikeskme mass.
Mustad augud võivad olla suured (massiivsed) ja väikesed, kuid kõiges ülejäänud on nad üksteisega täiesti sarnased.
Must auk ei saa pöörelda kuitahes suure kiirusega. Liiga kiiresti pöörlevast kehast ei saa musta auku tekkida, sest keha ekvaatoril tekivad kesktõukejõud, mis takistavad keha kokkutõmbumist ekvaatori tasandi sihis. Keha muutub lapikuks, mille raadius on Schwarzschilsi raadiusest palju kordi suurem ja mis järelikult pole must auk. Musta augu pinna ekvaatori punktide joonkiirus ei saa ületada valguse kiirust,
Pöörlev must auk haarab kergemini neid osakesi, mis püüavad temast mööduda pöörlemisele vastupidises suunas. Palju raskemini saab ta kätte osakesi, mis lendavad temast mööda pöörlemise suunas.
Keha, mis tiirleb ringorbiidil ümber maksimaalselt võimaliku kiirusega pöörleva musta augu, võib kiirata gravitatsioonilainetena seitse korda rohkem energiat kui mittepöörleva musta augu ümber tiireldes.
Musta auku ei saa ühegi jõuga väiksemaks jagada. Kui must auk laguneks, peaks energia jäävuse seaduse tõttu tekkinud aukude sündmuste horisontide pindalade summa olema algaugu sündmuste horisondi pindalast väiksem. Ükskõik kui tugevad loodejõud ka mustale augule mõjuksid, ükskõik millisel viisil me ka musta auku mõjutaksime, osadeks seda lõhkuda ei saa.
Liituda mustad augud võivad. Kui kaks musta auku liiguvad otsejoones teineteise poole ja põrkuvad, siis nad ühinevad mustaks auguks. Järelikult ei saa ühegi protsessi käigus vähendada musta augu mõõtmeid.
Mustad augud on peale tekkimist justkui põhjatud kuristikud, mida ei saa mitte mingil viisil vähendada, millegagi täita ega kinni toppida. Nad on igavesed augud ruumis ja ajas, mis võivad nendesse langeva aine arvel ainult suurendada. Mustad augud on kasvavad gravitatsioonikuristikud.
Kokkuvõte
Mustad augud on ainulaadsed ning nad ei sarnane millegi senituntuga.
Mustad augud on augud ruumis ja ajas, mis tekitasid ruumi väga tugeva kõverdumise ja aja kulu muutumise tõttu tormiliselt tugevnevas gravitatsiooniväljas.
Mustade aukude omadused ei sõltu üldse kollabeeruva aine omadustest, selle ehituse keerukusest, atomistlikust struktuurist, väljade olemasolust aines ega ka sellest, kas aine oli näiteks vesinik või raud.
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 hakkab lähenema valguse kiirusele .
Musta augu tekkimiseks hinnatakse vajaliku aine kriitilise massi suuruseks umbes 2 kuni 3 Päikese massi.
Kuigi must auk iseenesest ei ole nähtav, siis valguse kiirusele lähedase kiirusega musta auku langev aine tekitab elektromagnetkiirguse voo musta augu piirkonnast ja muudab ta nähtavaks.
Kuna must auk on üldjuhul pöörlev objekt, siis lähtuvalt teooriast on musta augu pöörlemistele poolused võimelised mateeriat emiteerima ja sealt lähtuvad teineteisele vastassuundades võimsad kiirgusvood ümbritsevasse ruumi.
On avaldatud ka arvamust, et must auk on värav, mille kaudu on võimalik saada mõnda teise dimensiooni. Samuti on arvatud, et mustad augud on nn. "ussiurgete" sisse- või väljapääsud.
Kõikide galaktikate keskmes asetsevad hiiglaslikud mustad augud. (Hiiglaslikult – mitte suuruselt, vaid massilt).
Ühesõnaga võib öelda, et meie kodugalaktika Linnutee tuum on must auk.
Teadlased arvutasid välja, et Maa asub Linnutee keskpunktist umbes 27 000 valgusaasta kaugusel
Lisa
Must auk purustas rekordi
Ameerika astronoomid on avastanud enneolematult koguka musta augu. Auk ei ole küll nii suur kui paljude galaktikate, sealhulgas Linnutee keskmes paiknevad ülisuured mustad augud, aga kui galaktikakeskme mustad augud välja jätta ja piirduda tähtede ümber tiirlevatega, siis on tegu tõelise rekordiga.
Ligi kahe miljoni valgusaasta kaugusel, ühe Cassiopeia tähtkuju tähe ümber tiirutav auk on massi poolest 24 kuni 33 korda meie Päikesest suurem. Eelmine rekord , millest astronoomid teatasid alles mõne nädala eest, asub galaktikas M33 ja ületab Päikese massilt 16 korda.
Must auk on ruumipiirkond , kus gravitatsiooniväli on nii tugev, et mitte miski, isegi mitte valgus, ei suuda sealt välja tungida . Tähtede ümber tiirlevate mustade aukude massi hindavad astronoomid nende gravitatsioonilise mõju järgi oma tähele või siis röntgenkiirte järgi, mida auku langev aine välja kiirgab.
Andrea Prestwich Harvard-Smithsoni astrofüüsikakeskusest ja ta kolleegid avastasid rekordaugu ja määrasid ta massi just kiirguse järgi, mida saadavad välja kaaslastähelt pärit gaasijoad kui nad musta augu haardesse sattununa kuumenevad ja kiirenevad. Vaatlusi tehti NASAle kuuluva orbitaalse röntgenobservatooriumiga Chandra.
Prestwich tunnistab , et ka avastajad ise ei osanud nii massiivse musta augu leidmist oodata
Enneolematult väike must auk
NASA teadlased on avastanud kõige väiksema musta augu, mida eales nähtud. Loomulikult ei saa musta auku otseselt näha, sest suure ainetiheduse tõttu on tema raskusväli nii tugev, et isegi mitte valgus ei pääse temast lahti. Aga augu lähedal ülikuumaks köetud gaasist tulvavate röntgenkiirte järgi on teadlased välja arvutanud, et lõunataevas Altari tähtkujus asuv must auk J1650 on massilt väiksem kui neli Päikest. Eelmine väiksusrekordi hoidja oli 6,3 Päikese- massiline .
NASA astronoom Nikolai Shaposhnikov ütles, et väiksusest hoolimata on J1650 nii tugev küll, et sinna lähedale sattunud inimene pikema jututa spagettiks venitada. Albert Einsteini koostatud võrrandite järgi peaks sellise massiga must auk olema läbimõõdult vaid 25 kilomeetri ringis . J1650 on tõenäoliselt tekkinud ärapõlenud tähe kokkutõmbumisel.
Mõnede füüsikateoreetikute arvates on tegelikult olemas ka väga pisikesi, aatomistki palju väiksemaid musti auke. Aga kõige suuremad mustad augud arvatakse asuvat galaktikate keskmes, sealhulgas ka meie oma Linnutee südames, ja selliste mustade aukude mass võib arvutuste järgi küündida kümnete miljardte Päikese massideni.
Must auk ajab asteroidi Maale
Teadlased otsivad taevast üsna pingsalt niisuguseid asteroide, mis võiksid Maakerale kukkuda. Nüüd tuleb välja, et mustad augud võivad teadlaste juba niigi keerulise töö veelgi raskemaks teha.
Mõnede füüsikute arvates liigub maailmaruumis ringi väikesi musti auke, mis on tekkinud universumi algusaegadel ja meie ajani säilinud. Võib olla, et just niisugused ürgsed mustad augud moodustavadki suure osa mõistatuslikust tumedast ainest, mida maailmaruumis tundub rohkesti leiduvat.
Vene füüsik Aleksander Šatski on teinud arvutusi ja jõudnud tulemusele, et juhul, kui mustad augud moodustavad tõepoolest valdava osa tumedast ainest, siis on väga tõenäoline, et mõni neist sattub oma kosmilisel rännuteel meie Päikesesüsteemi äärealadele eksima . Seal võib ta oma suure raskusjõuga kallutada asteroide teelt kõrvale. Et vaid meetrise läbimõõduga ürgne must auk oleks massilt sama suur kui Maakera, siis tarvitseb tal vaid asteroidist piisavalt lähedalt mööduda, kui see juba uue suuna võtab ja hullemal juhul siis meie planeedi suunas kulgema hakkab.
Moskvas Lebedevi Instituudis töötav Šatski avaldab oma arvutused interneti-teaduskeskkonnas arXiv.org. Lohutuseks võib öelda, et oht ei ole kuigi pakiline. Šatski arvutuste järgi tabavad musta augu toimel orbiiti muutnud asteroidid Maakera keskmiselt kord saja miljoni aasta kohta.
Rekordiline must auk

Teadlased on 1.8 miljoni valgusaasta kauguselt leidnud rekordsuurusega musta augu, mis ületab senise tiitlihoidja massi pea kahekordselt.

Hinnanguliselt jääb leitud musta augu mass 24 kuni 33 päikese massi vahemikku. Eelmisest rekordiomanikust, u. 16 Päikese massiga M33 X-7-st, teatas ajakiri Nature vähem kui kuu eest. Mõlemad arvatakse olevat tekkinud massiivsete tähtede gravitatsioonilise kollapsi tulemusena. Viimati leitu asub 1.8 miljoni valgusaasta kauguses ebakorrapärase kujuga IC 10 galaktikas.
Seniste mudelite kohaselt ei saa musta augu mass ületada 15-20 Päikese massi, ka kordades raskemad tähed peaks kollapseerudes liigse aine tähetuulena või supernoovaplahvatuse käigus välja paiskama. Seega on tegemist leiuga, mis täiendavate vaatluste tulemusena kinnitust saades teadlasi tähe gravitatsioonilise kollapsi mudelit muutma sunniks.
Kasutatud allikad :

14
Vasakule Paremale
Must auk #1 Must auk #2 Must auk #3 Must auk #4 Must auk #5 Must auk #6 Must auk #7 Must auk #8 Must auk #9 Must auk #10 Must auk #11 Must auk #12 Must auk #13 Must auk #14
Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
Leheküljed ~ 14 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2010-03-30 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 42 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 5 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor tytreke005 Õppematerjali autor
Tegemist on füüsika referaadiga, mille teemaks "Must auk". Referaat hinnatud viieliselt.

Kasutatud allikad

Sarnased õppematerjalid

Referaat Universumist
8
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
Mustad Augud
4
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
Must auk
4
doc

Must auk

­ 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 X1 (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

Füüsika
Referaat- Must auk
6
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
Mustad augud
7
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
Mustad augud
18
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
Must auk
21
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
Mustad augud
11
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




Meedia

Kommentaarid (5)

anneliruu profiilipilt
anneliruu: polnud nii põhjalikku vaja, seega ei leidnud otstarvet sellele

17:13 02-04-2012
sandra1989 profiilipilt
sandra1989: super, täpselt see mida vaja (Y)
22:54 23-11-2010
tafka12 profiilipilt
tafka12: väga põhjalik materjal
21:04 22-03-2011



Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun