31415RAT

31415RAT

Пикабушник
10К рейтинг 393 подписчика 3 подписки 17 постов 11 в горячем
7994

Второй самый странный объект во вселенной1

Если вам кажется, что черная дыра – это самое необычное во вселенной, то погодите с выводами. Ведь существуют нейтронные звёзды. Сегодня я расскажу, о том почему их называют нейтронными, как они образуются и каких типов они бывают.

Начнем пожалуй с того как они образуются. В одном из прошлых постов я упомянул, что звезда в конце своего жизненного цикла коллапсирует и превращается в черную дыру, либо в нейтронную звезду. Во что превратится звезда зависит от её массы. Если масса больше 5-6 солнечных, то она превращается в черную дыру. Если же 2-4 масс, то в нейтронную звезду. Процесс превращения обычной звезды в нейтронную, от части похож, на процесс превращения в черную дыру. В конце жизни звёзды, её внутреннее давление становится ниже внешнего и она падает в себя, но в ядре нейтронной звезды в этот момент все протоны и электроны объединяются превращаясь в нейтроны. Эти нейтроны способны поддерживать внутреннее давление достаточно высоким, что бы звезда не превратилась в черную дыру. К слову, если в процессе своей жизни нейтронная звезда слившись с другой звездой получит дополнительную массу, и суммировавшись масса нейтронной звезды будет больше 5 солнечных, то она превратится в черную дыру. Произойдет это очень быстро, буквально пара-тройка секунд. Такое может произойти в двойных звёздных системах ( Двойными, называют звездные системы, которые состоят из двух звезд. Подобное не редкость во вселенной, даже можно сказать, что наша Солнечная система, в какой то мере, особенная потому, что у нас только одна звезда ).

Как я уже сказал: протоны и электроны в ядре звёзды объединяются превращаясь в нейтроны. В итоге ядро превращается в нейтронное вещество, от которого и произошло название. Возможно вы слышали о нейтронном веществе, как о самом плотном веществе во вселенной(за исключением внутренности черной дыры). Обычно пишут, что чайная ложка этого вещества весит около 1 миллиарда тонн, но такое измерение выглядит глупо по этому лучше напишу плотность в кг/м³: 4,8x10¹⁷. Скорее всего вы не поняли, эту запись поэтому вот: 480000000000000000кг/м³.

Нейтронные звёзды бывают двух типов: пульсары и магнетары. Сначала расскажу про пульсары. Все космические объекты во вселенной - вращаются, звёзды в том числе. Когда звезда превращается в нейтронную, то она уменьшается в размерах, но в то же время ее импульс вращения (угловой момент) сохраняется и скорость её вращения увеличивается, достигая 60 оборотов в секунду. Бывает и такое, что при поглощении массы звезды-партнера в двойных звёздных системах, скорость вращения ещё увеличивается и может достигать 600-700 раз в секунду. Во время вращения, от каждого полюса нейтронной звезды, исходит электромагнитные лучи: радио, видимое, рентгеновское, гамма – излучения. На Землю это излучение приходит импульсами, поэтому этот тип назвали пульсарами

Что же до магнетаров, то тут интереснее, но меньше информации. Магнетарами называют тип нейтронных звезд с очень сильным магнитным полем. Его сила составляет около 1 миллиарда Тс (Тесла), для сравнения: сила магнитного поля Земли составляет в среднем 0.05 мТс (миллиТесла). Из-за настолько сильного магнитного поля, поверхность нейтронной звезды разогревается до 10 миллионов градусов по Цельсию, опять же для сравнения: температура поверхности солнца около 6000 градусов по Цельсию. Все это интересно и не менее интересным было бы узнать как эти звезды получили такое сильное поле, но к сожалению учёные ещё не пришли к чёткому ответу.

На этом сегодня всё.

P.S. Вопрос к читателям: хотели бы вы увидеть картинки или иллюстрации в постах. А то я заметил, что у меня обычно бывает много текста, но нет картинок.

Показать полностью
87

Продолжение поста «Про то насколько особенна Земля и инопланетную жизнь»1

Это продолжение прошлого поста в котором я разбирал причины, по которым на Земле смогла зародиться жизнь.

В прошлом посте я упомянул, что магнитное поле Земли защищает нас от солнечного излучения. В этой ситуации Солнце выглядит как враг для жизни, но это не совсем так. Мало кто знает, но у Солнца тоже есть свое магнитное поле. Оно имеет очень сложную структуру и меняет свою активность в течение 22-х лет. Это поле защищает Землю от излучения других звезд. Также это поле меняет свою силу вместе с периодами активности Солнца, то есть чем на Солнце чаще происходят вспышки, корональные выбросы и излучение радиации, тем сильнее его магнитное поле будет защищать нас от других звёзд. С одной стороны это хорошо, но все же минусов побольше будет.

Теперь, я бы хотел рассказать о том как астероиды и кометы могли повлиять на возникновение жизни. В прошлом посте я разбирал воду, но не упомянул о том как она попала на Землю. Сейчас бОльшая часть поверхности Земли покрыта водой, но когда Земля ещё зарождалась она была похожа скорей на ад:

Продолжение поста «Про то насколько особенна Земля и инопланетную жизнь»

Вся поверхность была разогрета до огромных температур, из-за которых вода не могла храниться на Земле. Учёные объясняют наличие воды на земле ледяными кометами и астероидами, которые принесли с собой воду. Также они принесли с собой полезные ископаемые, а главное углерод, кислород, водород. Углерод, можно сказать, является кирпичиками из которых мы сделаны. Кислородом мы дышим и ещё он в связке с водородом образует воду, в добавок к той, что прилетела в виде льда. К слову есть теория, что простейшую жизнь на землю тоже принесли астероиды или кометы. Хоть она и звучит глуповато, но как по мне у нее есть право на жизнь, пока мы не найдем точной причины.

Астероиды и кометы, также принесли с собой азот. С первого взгляда он не является необходимым для возникновения жизни, но на деле же без него нам никак. Азот – незаменимый компонент в образовании белка и строительный материал для всего живого, в том числе и растений. Он доминирует по содержанию в атмосфере Земли, но к сожалению находится в той форме, которой его не могут потреблять растения. В начале появления жизни, в нужную для потребления форму он переходил благодаря молниям. Из-за своей высокой температуры и давления они превращают азот, содержащийся в атмосфере, в диоксид и вместе с каплями дождя попадает в почву, где и потребляется растения. Позже некоторые виды микроорганизмов научились самостоятельно перерабатывать его.

На этом сегодня всё.

Показать полностью 1
72

Про то насколько особенна Земля и инопланетную жизнь1

Практически каждый разумный человек на Земле задавался вопросом: «А есть ли жизнь на других планетах?» И до сих пор мы не можем дать четкого ответ. Ведь если учитывать количество галактик, звёзд и наконец планет, инопланетная жизнь должна быть, и даже больше, возможна и такая же разумная цивилизация как и мы. Но мы к сожалению не нашли доказательств существования иных цивилизаций. С примитивной же жизнью всё более интересно в плане исследования и поиска. Про эти поиски я сегодня и буду рассказывать.

Для начала надо задать вопрос: «Почему существует жизнь на Земле?» ( Надо уточнить: я говорю об низшей форме жизни - микробах, а не о разумной вроде нас.) Ответ на этот вопрос даст нам понять на каких планетах потенциально есть жизнь. Но если бы все было так просто… Причин нашего существования хренова туча.

В этом абзаце разберём одну из самых главных причин жизни – воду, а именно жидкую. Хоть мы и привыкли видеть воду в жидком виде, но в масштабах вселенной вода чаще всего встречается в твердой или газообразной форме. Причина этому место где температура будет достаточно высокой, чтобы вода была жидкой, но не слишком высока, чтобы она не испарилась. Земле в этом плане очень повезло, так как мы находимся достаточно близко и достаточно далеко от Солнца. На состояние воды также влияет парниковый эффект, вызванный газами содержащимися в атмосфере. Но эти две – не единственные причины по которым вода может существовать как жидкость. Жидкая вода есть на двух спутниках Юпитера: Европе и Ио. Эти спутники находятся гораздо дальше от Земли и Солнца, поэтому ,казалось бы, должны быть ледяными. Но они имеют жидкую воду под километрами льда. Благодарить за это им стоит Юпитер, который своей гравитацией периодически сжимает и растягивает их. При сжатии энергия силы трения превращается в тепловую, тем самым нагревая воду. К слову, Европа и Ио одни из первых кандидатов на существования жизни. Благодаря тому, что вода находится под слоем льда: космическая радиация не проникает в воду, а значит и не убьет возможную жизнь.

Так плавно мы переходим к космической радиации. Возможно вы слышали об солнечных бурях и вспышках, которыми подают газетчики, мол: " Солнце сожжёт всю нашу электронику и мы вернёмся в прошлое". На деле же от излучения солнца нас защищает магнитное поле Земли, которое отклоняет частицы радиационного излучения и вроде как не планирует сдаваться. Также оно спасает Землю от того, что бы атмосферу не сдуло солнечным ветром. Да – да и такое бывает. Отличным примером служит Марс, у которого магнитное поле слабее земного и теперь он имеет более разреженную атмосферу, чем Земля. Для существования магнитного поля у планеты должно быть жидкое ядро, которое перемещаясь образует эффект динамо-машины. У Земли как мы знаем оно жидкое, а вот у Марса оно застыло. Но вопреки расхожему мнению: оно у него все же есть, хоть и в разы слабее Земного.

На этом сегодня всё. Завтра сделаю продолжение этого поста, в котором расскажу про другие причины существования жизни на Земле: магнитное поле Солнца, астероиды и кометы падающие на Землю, атмосферу и чего-нибудь ещё, если посчитаю нужным.

Показать полностью
162

Сверхмассивные черные дыры

В прошлом посте я писал об обычных черных дырах. Несколько человек в комментариях упомянули сверхмассивные черные дыры и я решил, что о них тоже стоит рассказать поподробнее.

Итак сверхмассивные черные дыры. В принципе из названия понятно, что эти дыры отличаются своей большой массой. Но на сколько большой? Если обычная черная дыра имеет несколько десятков солнечных масс, то сверхмассивная имеет десятки тысяч солнечных масс. И это лишь самые малые представители сверхмассивных дыр. В среднем сверхмассивная черная дыра в миллионы раз тяжелее солнца. Самая маленькая - RGG 118 около 50000 солнечных масс, а самая большая TON 618 около 66 миллиардов солнечных масс. Та дыра, что находится в центре нашего Млечного пути - Стрелец А* вмещает около 4,6 миллионов солнечных масс. К слову, в солнце можно уместить чуть меньше миллиона Земель. Лишь после этого можно осознать ничтожность нашей цивилизации для вселенной. Мы для вселенной - все равно, что для нас отдельно взятый атом Земли.

Ну не будем о грустном, а продолжим изучение сверхмассивных черных дыр. Узнав массу сразу возникает логичный вопрос: Это же как она появилась такая. Если обычные дыры происходят из звезд, то из какой же звёзды появилась сверхмассивная? На самом деле тут даже учёные-астрономы не могут дать точного ответа. Большинство предположений говорят, что они получили свою чудовищную массу, поглощая объекты вокруг себя. Есть ещё версия о том, что они произошли из газо-пылевых облаков, но ни та, ни другая из версий достоверных доказательств не имеют.

А теперь поговорим пожалуй о самом интересном в сверхмассивных черных дырах. Если вы хоть чуть-чуть уделяли время школьной физике, то должны понимать, что настолько массивный объект должен притягивать практически все вокруг себя. И как ни странно, сверхмассивные черные дыры именно это и делают. Они находятся в центрах почти всех галактик. Но бывает и такое, что некоторые галактики выбрасывают свои дыры на окраину из-за появления более массивной дыры при столкновении галактик. Стоит отметить, что чаще всего более массивная дыра все же поглощает дыру поменьше, но если такого не происходит, то «сдвинутая» дыра будет блуждать по окраине галактики. На окраине нашей галактики предположительно 12 блуждающих сверхмассивных черных дыр. И если вы боитесь, что такая дыра может находиться рядом, то бояться нечего. Из-за своей гравитации, они оказывают большое влияние на окружение и мы бы её заметили.

Есть у сверхмассивных черных дыр ещё одна особенность – аккреционный диск. Возможно вы видели эту фотографию, в далеком и прекрасном 2019-м:

Сверхмассивные черные дыры

На ней изображение сверхмассивная черная дыра, находящаяся в центре галактики Messier 87(M87). Дыра получила такое же название - M87. Вокруг нее мы можем увидеть светящееся кольцо, которое и называют аккреционным диском. Он состоит из газа и пыли притянутых дырой. Дыра также, очень сильно разгоняет частицы, из которых состоит газ и пыль. Скорость этих частиц оказывается настолько высокой, что они разогреваются до больших температур, доходящих почти до 10 миллионов °C. В следствии, они начинают излучать рентгеновское излучение, которое захватывают телескопы. Пожалуй на этом сегодня я и остановлюсь.

Показать полностью 1
86

Такая обычная черная дыра

Про черные дыры слышали практически все, кто пользуется интернетом, но четко сказать, что это не могут. Максимум скажут: «ну это черный шар, находящийся в космосе и всасывающий в себя всё, что подойдёт достаточно близко» - на этом знания большинства заканчиваются. И поэтому я попытаюсь рассказать про них чуть больше.

Для начала почему - черная и почему – дыра. Ответом на оба вопроса можно назвать сильную гравитацию. Настолько сильную, что она поглощает все вокруг себя, в том числе и свет, а заодно все другие электромагнитные волны. От того и черная.

Но почему – дыра? Ведь она выглядит как шар. Тут также постаралась гравитация, но для объяснения понадобится чуть больше информации. В физике есть такое понятие как «ткань пространства-времени». На этой «ткани» грубо говоря располагаются все объекты во вселенной и прогибают её под собой, тем самым притягивая другие объекты:

Звучит как какая то глупость, но в физике эту ткань используют. Ну так вот, у черной дыра настолько сильная гравитация, что она пробивает дыру в этой ткани:

Отсюда и назвали - дырой.

Ладно, с названием разобрались. Теперь поговорим о том из чего она появляется, ведь такая хрень не может возникнуть на ровном месте. Черная дыра получается, если большое количество массы сконцентрировать в небольшом пространстве. Например, если бы землю сжали до плотности достаточной для возникновения черной дыры, то она была бы размером с обычное яблоко. Но к сожалению или к счастью во вселенной только один вид объектов способен превращаться в черную дыру. И этот вид объектов – звезды. До того как стать черной дырой, она существует как звезда. Стоит уточнить: не любая звезда способна превратиться в черную дыру, а только та у которой масса больше 8-ми солнечных, если меньше, то она превращается в нейтронную звезду. В конце своего жизненного цикла звезда «коллапсирует» и внутренне давления становится ниже, чем внешнее и звезда как бы падает сама в себя, обретая огромную плотность, необходимую для превращения в черную дыру. Тоже звучит бредово, но в принципе можно принять как реальность.

Чего не скажешь об свойствах черной дыры, которые звучат как научная фантастика. Наверное множество людей смотрели фильм «Интерстеллар». В этом фильме есть эпизод, где герои спускаются на планету, находящуюся близко к черной дыре. На этой планете время текло во много раз медленнее, чем в обычном пространстве, своего рода машина времени. И это объясняется всё той же гравитацией. По общей теории относительности Эйнштейна: Чем ниже гравитационный потенциал (чем ближе часы к источнику гравитации), тем медленнее течёт время, ускоряющееся с увеличением гравитационного потенциала (часы удаляются от источника гравитации). То есть, как понял это я, чем сильнее гравитация, тем медленнее течет время в пространстве её действия, относительно обычного пространства. Объяснять и доказывать почему так – бессмысленно. Потому что это один из постулатов вселенной, доказанный математически и экспериментально. Ну да ладно, чё то я отошёл от темы. В ещё одном из эпизодов «Интерстеллара», Купер ныряет в черную дыру. В фильме он благодаря неведомой сверхрасе сумел выжить и увидел внутри странное строение, созданное этой расой.

А теперь подумаем, что было бы если нырнуть в черную дыру в реальности. Во первых, как только человек пересечёт горизонт событий черной дыры (это грань перейдя которую, из черной дыры не выбраться и за которой мы ничего не можем увидеть) он умрет от чудовищной гравитации, которая растянет его как макаронину. Но если бы он выжил, то увидел сингулярность. Сингулярность доказать нельзя т.к. мы не можем заглянуть в черную дыру, но мы можем предположить её исходя из математических расчетов. Итак, сингулярность – это то пространство в которой известные нам законы физики не работают. К примеру там нарушается связь пространства и времени. Допустим возьмём пластилин и сначала слепим из него куб, потом скатаем в шар, а после расплющим в блинчик. Мы четко можем сказать, что сначала это был просто кусок пластилина, после превращенный в блин, но перед тем как стать блином, он был ещё кубом и шариком. То есть в определенное время он был определенной формы. Теперь допустим, что сингулярность стала таким себе пластилином. Так как в ней нарушается связь пространства и времени, то сказать что было перед чем не получится, потому что времени считай уже и нет вовсе. Бред – определенно, но научно обоснованный.

На этом пока - всё. Я написал далеко не о всём интересном касательно черной дыры, но если захотите, то могу написать ещё.

Показать полностью 2
38

Коротко, про то как образуются звезды

Звезды образуются в межзвездных облаках состоящих из сгустков газа и пыли. Процесс звездообразования начинается, когда в облаке оказывается сгусток газа и пыли, достигший критической массы. Критической массой называют минимальную массу необходимую для, того чтобы сгусток своей гравитацией притягивал ещё больше газа и пыли. В какой-то момент времени, из-за давления, в центре сгустка повышается температура и начинается термоядерная реакция, с выделением ещё большего тепла и энергии.

31

Кратко про темную энергию

Что такое темная энергия?

Как скорее всего большинство людей знает – вселенная постоянно расширяется с огромной скоростью. Но на заре своего рождения она расширялась медленнее чем сейчас. Учёные изучая реликтовое излучение(подробнее напишу позже, но если коротко то это тепло оставшееся после большого взрыва) заметили, что начиная с одного момента вселенная совершила большой скачок в скорости расширения:

Кратко про темную энергию

Позже изучив эту тему подробнее они обнаружили, что чем больше вселенная расширяется, тем быстрее она это делает при этом утягивая с собой и галактики. Все бы ничего, но из-за взаимного притяжения этого не должно происходить. Значит какая-то сила противодействует гравитации. Эту силу и назвали тёмной энергией.

Чем темная энергия отличается от темной материи?

Скорее всего у всех появился такой вопрос. Темная энергия и темная материя – это не одно и то же. Правильнее будет сказать даже, что они оказывают противоположное влияние на вселенную и галактики. Потому что темная материя сближает галактики, а темная энергия раздвигает их. Несмотря на названия у них схожа лишь невидимость.

Кто, как и когда открыл темную энергию?

В начале 20-го века множество астрономов стали замечать расширение вселенной. Я перечислю несколько из них:
• В 1922 году русский учёный Александр Фридман опубликовал стать, основанную на общей теории относительности Эйнштейна, с множеством историй вселенной и в том числе с расширением вселенной.
• В 1927 году бельгийский астроном Жорж Леметр опубликовал статью в которой, с помощью общей теории относительности Эйнштейна, опроверг самого Эйнштейна в его заявлении, что вселенная статична. Он доказал, что уравнения Эйнштейна подтверждает расширение вселенной.
• В 1929 году Эдвин Хаббл со своим коллегой Милтоном Хьюмасоном с помощью наблюдений подтвердил расширение вселенной.

Раньше считалось, что это расширение со временем будет замедляться, но в 1998 году две разные группы астрономов, наблюдавших за далекими сверхновыми, заметили, что звездные взрывы были тусклее, чем ожидалось. Эти группы возглавляли астрономы Адам Рисс, Сол Перлмуттер и Брайан Шмидт. За эту работу это трио получило Нобелевскую премию по физике 2011 года.

Показать полностью 1
33

Темная материя простыми словами

Что называют темной материей?

Темной материей называют гипотетическую материю, которую не получается засечь, но в то же время мы видим следствие её существования. Тёмная материя не имеет никакого электромагнитного взаимодействия, но это не мешает ей оказывать гравитационное влияние на космические объекты. Она составляет около 85%(это с учётом темной энергии, если её считать отдельно, то получится 26,8%) от всем материи во вселенной и распределена по галактикам равномерно. Как я уже написал: тёмная материя оказывает влияние на космические объекты, а именно: она увеличивает скорость вращения звезд на периферии галактик. В результате они двигаются с той же скоростью, что и звезды в центре галактики. Обобщая все это можно сказать, что тёмная материя это невидимая для нас материя, составляющая львиную долю от всей материи во вселенной и влияющая на звезды.

Кто, как и когда предположил, или же открыл,тёмную материю?

В 1922 году британский и голландский астрономы Джеймс Джинс и Якобус Каптейн исследуя движения звезд в галактике пришли к выводу, что большая часть материя в ней невидима, а позже и подтвердили его. Также примерно полвека назад стало понятно, что вселенная имеет плоскую геометрию. Из этого следовало, что плотность вещества во вселенной составляет 10-29 г/см³,но все имеющиеся данные говорили об нехватке вещества для такой плотности. Решить эту проблему могла помочь гипотеза темной материи, которую в 1933г. предложил американский астроном швейцарского происхождения Фриц Цвикки. Согласно этой гипотезе, в космическом пространстве рассеяны несветящиеся массивные объекты, которые и восполняют наблюдаемый дефицит вещества.


В принципе это, по-моему мнению, минимально необходимая информация для понимания тёмной материи.

P.S. Если я где-то накосячил, а я скорее всего накосячил, то прошу исправить меня в комментариях.

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!