Қара құрдым ұғымы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті

Мәнжазба

Тақырып: Лаплас және біздің әлемдегі қара құрдым
Дайындаған: Балгазыева Дарыга
Тексерген: Серікбаева Гүлбану

Ақтөбе 2022 ж.
Жоспары:
I. Кіріспе
1.1 Қара құрдым ұғымы
1.2 Пьер-Симон Лапластың зерттеулері
II. Негізгі бөлім
2.1 Қара құрдымның пайда болуы
2.2 Қара құрдымның массасы, көлемі және температурасы
2.3 Қара құрдымның оқиға жиегі мен түрлері
III. Қорытынды

Қара құрдым - жойқын тартылыс күші арқылы бүкіл материя мен жарық нұрын еш жібермей өзіне тартып ала-алатын массасы өте ауыр жұлдыздық дене. Массасы белгілі шамадан жоғары тұрақты жұлдыз өзінің термоядролық реакциясына қажетті отыны таусылған соң тартылыс күшінің әсерінде ішіне қарай шұғыл жемірілуден деформацияланып қара құрдым пайда болады. Қара құрдымның массасы өте жоғары, тартылыс күші өрісі тым жойқын болғандықтан, ешқандай материя, магнитті толқын, жарық жылдамдығында қозғалады делінетін жарық радиациясы одан қашып құтыла алмайды (оның бетіне түскен жарық ешқашан кері шағылыспайды), сыртқа еш жарық шығармайды. Құрдымның қара деп аталу себебі ол оқиға көкжиегіне түскен бүкіл жарықты сорып алады, жарық шағылыспағандықтан оны термодинамикадағы абсолютті қара дене ретінде қарастыруға болады. Демек, ол қап-қара дене болып ештеңені, тіпті өзін де көрсетпейтіндіктен, қара үңгір деген мағынада Black hole деп аталған. Қазақша Құрдым сөзі біткен, құрыған, жоғалтушы, жоюшы, тауысушы, ақырластырушы мағынасында айтылған.
1796 жылы әйгілі француз ғалымы Пьер-Симон Лаплас: салмағы 250 күнге тең келетін, диаметрі жер шарындай тұрақты жұлдыз тартылыс күшінің әсерінде ешқандай жарықты сыртына қоя бермейді. Сол себепті әлемде үлкен жарық шығаратын денені біз байқай алмаймыз деп жазды. Лаплас Ньютонның бүкіл әлемдік тартылыс күші заңын негіз етіп Қара құрдымның радиусын есептеуге талпынды. Оның есептеуінше, бұл аспан денесінің бетіндегі тарту жылдамдығы жарық жылдамдығынан жоғары болған аспан денесі. Әрқандай зат егер бұл жылдамдықтан төмен жылдамдықпен қозғалса, онда ол осы денені айналуды айтпағанда, алысқа ұзап кете алмайды, егер бетіндегі тарту жылдамдығы жарық жылдамдығынан зор болса, онда ешқандай жарық сәулесі құтыла алмайды. Бетінен еш жарық шықпаған соң енді ол бүкілдей қара дене болып көрінеді. Вlack hole терминін тұңғыш рет 1968 жылы АҚШ астрофизигі Джон Уилер қолданғанымен, бірақ Лапластың жоғарыда баяндаған аспан денесі дәл осы Қара құрдым екені байқалып тұр.
Қара құрдымдардың тарихын үш кезеңге бөлуге болады:
1. Бірінші кезеңнің басталуы 1784 жылы Джон Мичельдің жариялаған жұмысымен байланысты, онда бақыланбайтын объект үшін массаның есептеуі сипатталған.
2. Екінші кезең салыстырмалықтың жалпы теориясын дамытуға байланысты, оның теңдеулерін 1915 жылы Карл Шварцшильдтің стационарлық шешімі алынды.
3. 1974 жылы Стивен Хокингтің қара құрдымның булануы туралы идеясы үшінші кезеңді бастайды.
Қара құрдымның қалыптасуы
Тұрақты жұлдыз атаулының тіршілік периоды бар, ол үздіксіз термоядролық реакция арқылы энергиясын сақтап, өз бойындағы тартылыс күштің шамасының асып кетуіне төтеп береді. Сутегі элементінің бірігуінен басталған бір тұрақты жұлдыз басқа да ауыр элементтерді жасау барысында үздіксіз кеңейе береді. Ал, қандай элементті қалыптастыруы әр тұрақты жұлдыздың өз ерекшелігіне байланысты болады. Мысалы, күн 9 млрд жылдық сутегінің термоядролық реакциясын, 1 млрд жылдық гелийдің термоядролық реакциясын бастан кешірді. Егер салмағы жеткілікті мөлшерде жоғары болса, тіпті де жоғары деңгейдегі теромядролық реакция тіпті де ауыр элементтерді қалыптастырады. Бірақ тіпті салмағы қанша зор болса да (Күн массасының 8 есесіндей) тұрақты жұлдыздың теромядролық реакциясы Протон саны 26 болатын темір элементін жасаумен болады. Ал, темір термоядролық реакцияның отыны емес. Бұл оның ақырласуға да жетіп баратынын көрсетеді. Егер Тұрақты жұлдыздың салмағы өте зор болса, оның өмірі де сонша қысқа болады. Егер бір тұрақты жұлдыздың салмағы екіншісінен 3 еседей үлкен болса, өмірі алдыңғысының 1750 ғана болады.
Тұрақты жұлдыз өзінің соңғы өміріне жетіп барғанда, ендіқайтып жоғары деңгейдегі термоядролық реакцияның болмауынан тартылыс күші барлығын ішіне қарай тартып құлатып, күйреу туғызады. Күйреудің нәтижесі массаның үлкен-кішілігі туғызған тартылыс күші айырмалығына қарай әртүрлі болады: мысалы күн күйресе Ақ ергежейліге айналады.
Массасы мен көлемі
Оппенгеймер шегі бойынша, массасы күн массасының үш есесінен асып кеткен, бірақ ешқандай термоядролық реакциясы жоқ суыған тұрақты жұлдыз өз тартылыс күшінің әсерінде ішке қарай жеміріле кеусеп, атышулы Қара құрдымды өмірге әкеледі. Демек Қара құрдым дегеніміз алып тұрақты жұлдыздың өлген қаңқасы. Анығырақ айтқанда, алып массаға ие аспан денесі өзінің соңғы сәттерінде өзегінің кеусеу массасы күн массасының 3.2 есесіндей болғанда, тартылыс күшін жеңетін ішкі қарсылықтың болмауына өзегінің жемірілуі шексіз жүріліп, Қара құрдымға айналады. (Мұндай жағдайда, ядросы күн массасының 1.4 есесінен кішілер Кіші ергежейліге айналады, 3.2 мен 1.4 аралығындағылар Нейтрон жұлдызға айналады.)
Қара құрдымды тіке күзету мүмкін емес, бірақ жанама тәсілдер арқылы оның бар екенін, шамасын, оның басқаларға қаншалық күш түсіріп жатқанын зерттеуге болады. Зат (жұлдыз) әдетте жұтылудан бұрын жоғары температураға ие ультракүлгін сәулесі мен рентген сәулесін төңірегіне шығара бастағанда оның Қара құрдымның ырқына құлай бастағаны белгілі болады. Қара құрдымның белгісі тұрақты жұлдыздар мен галактикалардың, тұмандықтар мен жұлдыздар тобының Қара құрдым төңірегінде үйіріліп, өз орны мен массасынан айырыла бастағанда жанама түрде Қара құрдымның бар екендігі айқындалады.

1-сурет. Гравитацилық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.