---

<< 8.2 Neitronnye zvezdy | Oglavlenie | 8.4 Pul'sary >>

8.3 Chernye dyry

Chernye dyry (ChD) zvezdnoi massy mogut obrazovat'sya libo pri akkrecionno-inducirovannom kollapse neitronnyh zvezd v dvoinyh sistemah, libo pri kollapse yader massivnyh ( ) odinochnyh zvezd. Etot process ploho izuchen, dazhe na kachestvennom urovne. Do sih por ne yasno, soprovozhdaetsya li obrazovanie chernoi dyry sbrosom obolochki (t.e. yavleniem sverhnovoi zvezdy). Polnoe chislo ChD v Galaktike mozhet sostavlyat' neskol'ko procentov ot chisla neitronnyh zvezd.

Fizicheski, ChD predstavlyaet soboi osobennost' prostranstva-vremeni, svyazannuyu s nalichiem gorizonta sobytii, - svetopodobnoi poverhnosti, raspolozhennoi na takom rasstoyanii ot centra ChD, nachinaya s kotorogo nikakaya informaciya ne mozhet peredavat'sya naruzhu. Obrazno govorya, gorizont sobytii analogichen odnostoronnei membrane, kotoraya propuskaet vse v odnom napravlenii i nichego -- v obratnom. ChD mozhet harakterizovat'sya tol'ko massoi, momentom impul'sa i elektricheskim zaryadom (t.e. vsemi vozmozhnymi sohranyayushimisya fizicheskimi velichinami). V ramkah OTO, vne gorizonta sobytii sfericheski-simmetrichnyh ChD prostranstvo-vremya opisyvaetsya resheniem Shvarcshil'da [K. Schwarzshield] (1916). Esli ChD obladaet otlichnym ot nulya momentom impul'sa, prostranstvo-vremya opisyvaetsya resheniem Kerra [W. Kerr] (1963), a esli est' elektricheskii zaryad - resheniem Kerra-N'yumana. U chernyh dyr ne mozhet byt' magnitnogo polya. V etom smysle ChD ustroena gorazdo proshe, chem obychnaya nevyrozhdennaya ili vyrozhdennaya zvezda.

Gorizont sobytii nevrashayusheisya (Shvarcshil'dovskoi) ChD nahoditsya na t.n. gravitacionnom radiuse

(formal'no na etom radiuse parabolicheskaya skorost' chastic stanovitsya ravnoi skorosti sveta).

Naiti ChD iz astronomicheskih nablyudenii neprosto: odinochnaya ChD ne izluchaet energiyu (temp kvantovogo ispareniya ChD (S. Hawking, 1970) obratno proporcionalen kvadratu massy ChD i dlya ChD zvezdnoi massy nichtozhno mal). Effektivnost' energovydeleniya pri svobodnom padenii veshestva na ChD iz mezhzvezdnoi sredy takzhe mala, i poka vse popytki naiti takie odinochnye ChD ne priveli k uspehu.

Odnako esli ChD vhodit v sostav tesnoi dvoinoi sistemy, pri peretekanii veshestva s sosednei zvezdy vokrug chernoi dyry obrazuetsya akkrecionnyi disk, veshestvo razogrevaetsya do vysokih temperatur, i mozhet nablyudat'sya yarkii rentgenovskii istochnik. Sovremennymi metodami nablyudenii rentgenovskih istochnikov obnaruzheno svyshe 10 kandidatov v ChD - nevidimyh komponentov rentgenovskih tesnyh dvoinyh sistem, massa kotoryh bol'she , kotorye ne yavlyayutsya rentgenovskimi pul'sarami ili barsterami (t.e. veshestvo pri padenii ne napravlyaetsya magnitnym polem ili ostanavlivaetsya tverdoi poverhnost'yu). Sm. podrobnee obzor: A.M.Cherepashuk, UFN T.166, S.809 (1996) i bolee svezhuyu versiyu togo zhe avtora (UFN 2002, v pechati).

Istochnik energii diskovoi akkrecii - gravitacionnaya energiya, osvobozhdaemaya v processe priblizheniya po spirali chasticy v akkrecionnom diske. Uglovoi moment ot chasticy mozhet otvodit'sya silami vyazkosti (vozmozhno, svyazannoi s turbulentnost'yu zamagnichennoi plazmy) ili posredstvom kosyh udarnyh voln, voznikayushih v diske pri vzaimodeistvii strui veshestva, istekayushego s sosednei zvezdy, s diskom. Bol'shaya chast' energii i osnovnaya svetimost' akkrecionnogo diska vydelyaetsya vblizi vnutrennei granicy diska, kotoryi opredelyaetsya v sluchae neitronnyh zvezd - libo radiusom magnitosfery vrashayusheisya neitronnoi zvezdy, s kotoroi vzaimodeistvuet plazma diska, libo poverhnost'yu NZ, esli davlenie ee magnitnogo polya ne sposobno ostanovit' padayushuyu plazmu. V sluchae chernoi dyry vnutrennii radius diska opredelyaetsya poslednei ustoichivoi krugovoi orbitoi probnoi chasticy v pole tyagoteniya chernoi dyry. Dlya nevrashayusheisya chernoi dyry , dlya predel'no vrashayusheisya Kerrovskoi chernoi dyry . Polnaya energiya, izluchennaya elementom gaza pri padenii iz beskonechnosti, dolzhna byt' ravnoi energii svyazi elementa na poslednei stabil'noi krugovoi orbite. Eta energiya na gramm veshestva

Eta ocenka pokazyvaet, chto akkreciya na chernye dyry imeet maksimal'no izvestnuyu v prirode effektivnost' prevrasheniya massy pokoya v energiyu. Svetimost' akkrecionnogo diska vokrug chernoi dyry est'

gde - temp akkrecii veshestva v diske zadaetsya vneshnimi usldoviyami (naprimer, sokrost'yu postupleniya plazmy so vtoroi zvezdy).

---

<< 8.2 Neitronnye zvezdy | Oglavlenie | 8.4 Pul'sary >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: zvezdy - Mezhzvezdnaya sreda - Kosmologiya - teoreticheskaya astrofizika - astrofizika Publikacii so slovami: zvezdy - Mezhzvezdnaya sreda - Kosmologiya - teoreticheskaya astrofizika - astrofizika
Sm. takzhe: Chernaya dyra razrushaet zvezdu: animaciya Zvezdy, pyl' i tumannost' v NGC 6559 25 samyh yarkih zvezd na nochnom nebe Animaciya: chernaya dyra razrushaet zvezdu Razlozhenie dalekogo sveta Sravnenie razmerov zvezd Samaya dalekaya iz vseh izvestnyh zvezd? Vse publikacii na tu zhe temu >>