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
SissejuhatusMinu
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 sünniluguMust
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 ümberTugevas
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 mehaanikaNewtoni
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 valgusegaGravitatsiooniväli
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 omadusiMust
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.
KokkuvõteMustad
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
LisaMust
auk purustas rekordiAmeerika
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 aukNASA 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 MaaleTeadlased
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
Kõik kommentaarid