fantome Star: înțelege originile noastre
Nebuloasa Crabului; se bazează pe stea lung mort. Fotografie prin amabilitatea: NASA / ESA / J.Hester și A.Loll (Universitatea din Arizona).
fantome Star sunt un mod adecvat pentru a descrie multe stele masive pe care le vedem împrăștiate în tot universul. Asta e ceea ce multi nu isi dau seama atunci când ne uităm mai adânc în univers, noi nu sunt doar uita la distanțe lungi, dar, de asemenea, la egal la egal înapoi în trecut. Una dintre proprietățile fundamentale ale universului pe care le cunoaștem foarte bine că lumina are o viteză finită: aproximativ 299792458 m / s. Această viteză a fost determinată printr-o mulțime de experimente atent și dovezi fizice. De fapt, înțelegerea acestei constante fundamentale - este cheia pentru o mare parte din ceea ce știm despre univers, în special în ceea ce privește atât relativitatea generală și mecanica cuantică. În ciuda acestui fapt, cunoașterea viteza luminii - este cheia pentru o înțelegere a ceea ce vreau să spun prin fantome stelare. Puteți vedea că se mută de informații la viteza luminii. Noi folosim lumina de la stelele să le respecte, și de la care să înțeleagă modul în care acestea funcționează.
Un bun exemplu de timpul de întârziere - soarele nostru. De la Pământ la Soare este de 8 minute de lumină. Aceasta înseamnă că lumina pe care o vedem de la steaua noastra, este nevoie de 8 minute pentru a face călătoria de la suprafața sa în fața ochilor noștri din lume. Dacă Soarele ar dispărea brusc astăzi, nu vom ști despre acest 8 minute; nu este doar lumina pe care o vedem, dar chiar influența gravitațională exercitată asupra noastră. Deci, dacă soarele ar dispărea chiar acum, ne-am continuat să se deplaseze în jurul calea noastră orbitala stelele defuncte mai mult de 8 minute înainte de informația gravitațională ne parvină, spunându-ne că nu mai suntem gravitational legat de aceasta. Aceasta stabilește o limită de viteză cosmică pentru cât de repede putem obține informația, aceasta înseamnă că tot ceea ce vedem în adâncurile universului, vine la noi așa cum a fost cu ani în urmă, X, unde X - este o distanță de lumină până la noi. Deci, vom vedea o stea la o distanță de 10 ani lumină, la fel cum a fost acum 10 ani. În cazul în care steaua a murit chiar acum, vom afla mai multe despre aceasta în 10 de ani. Astfel, putem defini ca o „fantomă Star“; o stea care a murit în opinia ei, este încă în viață pentru noi.
După cum sa menționat mai sus, atunci când am văzut o stea care se află apuse în centrul Nebuloasa Crab, a fost punctul în care obiectul a fost stralucitoare la fel de strălucitoare ca luna plină, și poate fi văzut în timpul zilei. Ce ar putea cauza ceva ce era atât de strălucitoare încât a fost comparabil cu cel mai apropiat vecin nostru ceresc. Având în vedere că de la noi la nebuloasa Crab 6523 ani lumina, deci este de 153 de miliarde de ori mai departe de noi decât luna, si straluceste la fel de puternic ca luna. Acest lucru se datorează faptului că steaua a devenit o supernova, când a murit, aceasta este soarta de stele, care sunt mult mai mari decât soarele nostru. Stele mai mari decât Soarele nostru se va termina viața celor două condiții extreme: o stea neutronică sau o gaură neagră. Ambele sunt demne de cei care ar putea acoperi săptămâna cursului în astrofizică, dar acum ne-am învăța cum să formeze acești monștri gravitaționale, și ce înseamnă pentru noi.
forță de atracție internă împotriva presiunii externe din interiorul nucleosinteză stea (echilibru hidrostatic). Courtesy: NASA.
Viața unei stele - este o poveste de sinteză termonucleare aproape necontrolată conținute în strânsoarea prezenței sale gravitaționale. Noi numim aceasta un echilibru hidrostatic în care presiunea externă asupra elementelor unei reacții termonucleară în nucleul stelei este egală cu presiunea internă a masei gravitațională a stelei. La baza tuturor stele primului hidrogen în heliu. Acest hidrogen a venit din nebuloasa din care sa născut steaua, coalescent (substanță atragerea) și colaps (în scădere), oferind stea o șansă de a trăi. De-a lungul timpului vieții unei stele, hidrogenul este condensat în centrul stelei.
În final, steaua rămâne fără hidrogen și fuziunea nucleară se oprește. Nici o presiune externă ca urmare a opri temporar de fuziune permite gravitația să câștige, și se va comprima steaua. Atunci când o stea este comprimat, densitatea, și deci, în temperatura miezului stelare crește. In cele din urma, se ajunge la o anumită temperatură și heliu intră în fuziune. Așa cum toate stelele sunt pentru cea mai mare parte a vieții sale și etapele timpurii ale morții sale. Cu toate acestea, în acest stadiu al discuției stelelor despre mărimea Soarelui și stelele masive la cote.
Core și straturi ulterioare de o stea pe moarte. Fiecare strat rămâne de milioane de ani de fuziune a fiecărui element succesiv în următoarea. Este un instantaneu al stelei înainte de explozie. Courtesy: Wikimedia.
dimensiunea Steaua a soarelui nostru va trece prin acest proces, până când ajunge la stadiul de formare a carbonului. Stele doar o astfel de dimensiune mare de carbon suficient pentru fuziunea termonucleară. Astfel, atunci când heliul va fi sintetizat în oxigen și carbon (prin două procese sunt prea complexe pentru a lua în considerare în această lucrare), steaua nu poate comprima oxigen și carbon suficient pentru a iniția fuziune, gravitație victorii și mor stea. Dar stelele care au in mod semnificativ mai mult de masă decât Soarele nostru (aproximativ 7 mase solare), pot continua să recicleze aceste elemente și să strălucească. Ei au o masă suficientă pentru a continua această „compresie și de sinteză“, este o interacțiune dinamică în inimile acestor cuptoare cerești.
stele mari, continua procesul de fuziune a carbonului rămas și oxigen, reziduurile de siliciu, până la fier. Fier - o notă de moarte, umplut cu acești giganți de foc, pentru că atunci când fierul începe să se umple miezul acum mort de o stea este o aruncătură de moarte. Dar aceste structuri de putere masive nu merg în liniște în noapte. Ei trec cu vederea una dintre modalitățile cele mai interesante. Când a fost ultimul element neferoasa se extinde în sinteza nucleelor, steaua începe marșul său spre uitare. Steaua se prăbușește pe sine, pentru că nu este în măsură să prevină strânsoarea necruțătoare a gravitației, distruge straturile ulterioare ale elementelor rămase ale vieții sale.
Această cădere liberă internă are loc la o anumită dimensiune, cu o forță majoră; presiune degenerării neutroni, ceea ce face ca steaua să „sări afară“ (extinde). Aceasta este o cantitate foarte mare de energie gravitațională și cinetică papură înapoi cu o furie care luminează universul, galaxii întregi strălucirea într-o clipă. Această furie - spațiu „scoabă“; tambur bate în simfonie galactic, deoarece aceasta este o energie uriașă permite sinteza de elemente mai grele decât fierul, până la uraniu. Elemente noi sunt aruncate afară cu forța surprinzătoare sub influența energiei pe care le aruncă în adâncimi de spațiu, semănat universul toate elementele pe care le cunosc.
Dar ce va rămâne? Că nu va fi după acest eveniment spectaculos? Totul va depinde de masa stelei. După cum sa menționat anterior, cele două forme; stele masive devine fie o stea neutronică sau o gaură neagră. Educația este destul de dificil pentru o stea neutronica. De fapt, evenimentele pe care le-am descris apar numai după supernova, tot ceea ce rămâne - aceasta este o minge de neutroni degenerate. Degenerarea - este doar un termen pe care le folosim pentru a forma, care devine materia când este comprimat la limitele admisibile fizicii. Ce degenerează, este suficient de dens, și este foarte important pentru o stea neutronica. Numărul pe care este posibil să fi auzit că o linguriță de materie stea neutronică ar cântări aproximativ 10 de tone și ar avea viteza de evacuare (viteza de evacuare, viteza necesară pentru a scăpa de atracția gravitațională) în jur de 40% din viteza luminii. Uneori, o stea neutronica începe să se rotească în jurul axei sale, la un ritm incredibil, iar noi numim astfel de pulsari stele; numele vine de la faptul, așa cum le găsim.
Pulsar cu liniile sale magnetice de forță. Raze care provin de la polii săi - identici cu cei care „se spală“ detectoare noastre, atunci când se rotește steaua.
Aceste tipuri de stele genereaza radiatii puternice. stele neutronice au cel mai puternic câmpul magnetic accelerează electronii în atmosfera lor stelare la prețuri incredibile. Aceste electronii se deplasează de-a lungul liniilor de camp magnetic stele neutronice la polii săi, în cazul în care acestea emit unde radio, raze X si raze gamma (în funcție de tipul de stele neutronice). Din moment ce această energie este concentrată la poli, se creează un fel de efect de far cu raze de mare energie, se comporta ca razele de lumina de la far.
Când se rotește steaua, fasciculele matura o mulțime de ori pe secundă. În cazul în care Pământul și, în consecință, echipamentul de supraveghere devine profitabilă este axat pe pulsar, vom înregistra aceste „impulsuri“ de energie, atunci când razele stelei „se va atinge“ noi. Pentru toate pulsarii, din care știm, suntem prea departe la razele lor să ne facă rău. Dar dacă ar fi mai aproape de una dintre aceste stele moarte, lumina, spală planeta noastră, în mod constant ar duce moartea la viață așa cum o știm.
Pe măsură ce steaua devine o gaură neagră? Pur și simplu pune, găurile negre sunt rezultatul stele inimaginabil de mari și o cantitate mare de materie cu adevărat, care este capabil de a „sparge“ presiunea degenerării de neutroni și să aducă să se prăbușească. Steaua cade de fapt în interior cu o asemenea forță care încalcă această limită aparent fizică, de cotitură ea și strângând spațiu-timp este un punct de densitate infinită; singularitate. Acest eveniment surprinzător apare atunci când steaua are aproximativ 18 mase solare, iar când moare - într-adevăr realizare fizică, intrat în extremă. „Masa suplimentară“ - aceasta este ceea ce îi permite să se rostogolească o minge de neutroni degenerate și cad la infinit.
Cam în același timp înfricoșător și frumos să se gândească; punct în spațiu-timp, nu este clar în fizică, dar știm că există. Cu adevărat remarcabil în găuri negre că universul pare să lucreze împotriva noastră. Informațiile trebuie să înțelegem pe deplin procesele din interiorul găurii negre, închise cortina, pe care o numim orizontul evenimentului. Acesta este punctul fără întoarcere la gaura neagră, în care toate orizontul evenimentelor în spațiu-timp nu are traiectorii viitoare care ar fi deduse din ea. Nimic nu scapă la această distanță de steaua descompusă de la miezul ei, nici măcar lumina, și, prin urmare, nici o informație nu părăsește niciodată frontiera (cel puțin în forma pe care o putem folosi). inima întunecată a acestui obiect cu adevărat uimitor este slabă, și ne ispitește în împărăția lui, în scopul de a încerca să cunoască incognoscibilul; pentru a apuca rodul pomului cunoașterii.
Black Hole - este forma finală a unei stele masive sa prăbușit. Lumina (și spațiu-timp) este curbat în jurul orizontului unei găuri negre din cauza efectelor gravitaționale extreme. Aceasta este exact modul în care am putea vizualiza această gaură neagră, deoarece a fost stabilită în conformitate cu legile relativității generale exact realizate. Prin amabilitatea aparține: Paramount Pictures / Warner Bros. Din filmul „Interstellar“. model matematic pentru a crea o imagine dezvoltat de Dr. tip Thorne.
Acum, trebuie spus în acest moment există o mulțime de cercetare gaură neagră. Fizicienii, cum ar fi profesorul Stiven Hoking, în special, au lucrat neobosit peste fizica teoretică în spatele funcționarea unei găuri negre, încercând să rezolve paradoxurile care apar de multe ori, atunci când încercăm să folosim cele mai bune fizicii noastre împotriva lor. Există mai multe articole și rapoarte cu privire la o astfel de cercetare și concluzii ulterioare, așa că nu se va scufunda în subtilitățile lor pentru cei care doresc să-l păstrați simplu de înțeles și să nu ia departe de acest uimitor mintea de lucru cu privire la aceste probleme. Mulți cred că o singularitate - o curiozitate matematică, nu reprezintă cu adevărat ceea ce se întâmplă fizic. Că substanța din interiorul orizontul evenimentului pot cumpăra noi forme exotice.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că, în general, tot ceea ce are relativității de masă se poate prăbuși într-o gaură neagră, dar păstrează, de obicei, în intervalul de masă, care creează o gaură neagră, mai mică decât în intervalul de masă - dincolo de înțelegerea noastră cum acest lucru ar putea întâmpla. Dar, ca unul care a studiat fizica, ar fi remiss de mine să nu mai vorbim de faptul că în acest moment suntem la o intersecție interesantă de idei, care sunt foarte bine versat în ceea ce se întâmplă de fapt, în aceste fantasme de gravitate.
Toate acestea mă aduce la ceea ce ar trebui făcut. Un fapt care trebuie să fie recunoscut. Când am descris moartea stelelor masive, am atins pe ceea ce se întâmplă. Când steaua este sfâșiată de propria-i putere, și risipește conținutul său în univers, există ceea ce se numește nucleosinteză (fuziune nucleară). Această fuziune de elemente creează noi elemente. De la hidrogen la uraniu. Elemente noi sunt scoase într-un ritm incredibil, și ca urmare a tuturor acestor elemente găsi drumul lor în nori moleculari. nori moleculare (nebuloase întuneric) - un spațiu pepinieră stelară. Locul unde începe stelele. Și prin formarea de stele, vom obține formarea planetelor.
Când imaginea unei stele, moloz nor de nor moleculare începe să se rotească în jurul stelei. Acest nor, după cum știm acum, conține toate elementele formate din supernove. Carbon, oxigen, siliciu, argint, aur; încă prezente în nor. pavăză în această nouă stele în cazul în care sunt formate planete, este contractat de la acest mediu îmbogățit. Bile de rocă și gheață se ciocnesc, îmbinare, rupe în bucăți, și apoi convertit, când gravitația este de lucru cu sârguință mâinile agățându lumi noi de posibilități în insulă. Aceste planete sunt formate din aceleași elemente sintetizate în aceeași erupție. Aceste noi lumi conțin planuri pentru viața așa cum o știm.
Conform uneia dintre aceste lumi apare un amestec de hidrogen și oxigen, etc. In acest amestec atomii de carbon format în lanțuri repetitive urmând un model simplu. Poate miliarde de ani, aceste elemente foarte, născut dintr-o stea pe moarte, va da viață ceva care va arunca o privire și să evalueze maiestuozitatea cosmosului. Poate că ceva are inteligența să înțeleagă că atomii de carbon din ea - aceiași atomi de carbon care au fost create în steaua care moare și o supernova care a avut loc a permis acest atom de carbon, pentru a găsi drumul lor spre partea corectă a universului, la momentul potrivit.
Energia care a fost ultima suflare pe moarte stelelor de mult apuse - aceeași energie care a permis de viață pentru a face prima respiratie si uita-te la stele. Aceste fantome stelare sunt strămoșii noștri. Ne-au lăsat, dar a rămas în depozitul nostru chimic. Ele există în noi. Noi - o supernovă. Noi - Stardust. Am evoluat de la o fantome stelare.
Ne scălda în lumina stelelor de mult apuse, fiecare dintre acestea fiind prevăzută pentru principalele componente ale universului, care sunt necesare pentru viață. Courtesy: Hubble.