Nous regardons les astronomes amateurs, chercheurs et écrivains Martin Silverant sur l'astronomie réponse en ligne: "

Je répondrai à cette question en quatre parties:

Tout d'abord, qu'est-ce qu'un trou noir? Deuxièmement, comment les trous noirs sont formés? Troisièmement, pourquoi les trous noirs ont un fort champ gravitationnel? Quatrièmement, quel est le trou noir de la structure anatomique?

Tout d'abord, qu'est-ce qu'un trou noir?

Un trou noir est une position dans l'espace, son champ gravitationnel si forte que sa vitesse de libération est supérieure à la vitesse de la lumière. Cela signifie que vous devez être supérieure à la vitesse de la lumière (qui est physiquement impossible) pour échapper au trou noir.

Parce que la lumière ne peut échapper à un trou noir, il est noir. Bien sûr, ce n'est pas votre genre de chemise noire parce qu'il est chemise noire est capable de réfléchir la lumière. Le trou noir, il ne réfléchit pas la lumière, il est donc plus sombre.

[L'image suivante est une bonne analogie pour le trou noir, le trou noir, au-delà d'un certain point l'eau est si forte qu'une autre grande vitesse ne suffit pas pour y échapper.

Ceci est vraiment une analogie parfaite, parce que même si nous ne pouvons pas étudier directement le trou noir, et nous ne pouvons pas les observer ou observer leur interne (Nous ne pouvons influencer de leur champ gravitationnel autour de la stellaire déduisent leur présence, nous pouvons voir le rayonnement de pénétrer dans la matière), mais nous pouvons étudier l'analogie du trou noir, une étude de rayonnement Hawking (trou noir est considéré comme un lent processus d'évaporation) en utilisant l'analogie du débit d'eau. ]

Comprendre ce qu'est un trou noir est, le PARLONS sur la façon dont les trous noirs sont formés.

Tout a commencé par une étoile massive. Lorsque l'hydrogène étoile en éléments plus lourds poly (un processus connu sous fusion thermique), la chaleur produite va produire une pression vers l'extérieur qui va contrecarrer les forces internes de la gravité. En substance, le soleil chaud peut être empêché de s'effondrer sous sa propre gravité, tant que le soleil fait fondre le carburant et produire de la chaleur, le pressage et la gravité est équilibrée (appelé équilibre hydrostatique).

À un certain moment, l'étoile à court de carburant, ce qui réduit les moyens à chaud, et la gravité dominera. C'est le moment de l'effondrement de base a eu lieu. Après l'effondrement du noyau se produit, il y a trois cas: la fin de qualité inférieure à la limite de Chandrasekhar de 1,4 fois les étoiles de masse solaire s'effondrer dans une naine blanche, la qualité finale entre la limite de Chandrasekhar et Tolman - Oppenheimer - entre l'étoile limite Volkov (à savoir, la limite TOV) devient neutrons qualité finale TOV que la limite sera trous noirs stellaires. La masse associée à l'extrémité de la masse initiale d'au moins 25 fois la masse du soleil.

[On peut supposer que la figure ci-dessus 30 masses solaires d'étoiles. Lorsque le noyau s'écroule, elle aura lieu un explosif appelé supernova, ce sera beaucoup de matière éjectée dans l'espace. Ceci est une image réelle de supernova.

Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir la fin de sa relation stellaire de masse initiale entre la masse. Pour une masse initiale de l'étoile 30 fois le soleil, la qualité finale de masse solaire environ 4 - suffisante pour former un trou noir.

J'ai marqué deux lignes dans l'image, comme un exemple de la façon de lire cette image. Une masse initiale de 25M (masses solaires) étoiles, qui masse fin d'environ 2M (Rappelez-vous TOV limite 2-3M). J'ai aussi marqué avec une étoile bleue un 30M, comme vous pouvez le voir, il est la qualité finale est 4M. En outre, vous pouvez également voir une masse initiale stellaire inférieure à 25M sera la masse d'une étoile à neutrons-1.44M de 0,88 M. ]

Ensuite, nous pourrions regarder pourquoi les trous noirs ont un fort champ gravitationnel.

nous avons tout d'abord, de comprendre une partie cruciale: la force du champ gravitationnel dépend de deux facteurs, une masse d'un corps, en deuxième lieu, dans quelle mesure vous êtes loin de l'objet.

[Nous regardons les étoiles ci-dessus, son rayon est beaucoup plus grande que les étoiles à neutrons et les trous noirs. Toutefois, cette proportion ne suffit pas, car l'étoile à neutrons et un trou noir est beaucoup plus petit que le rapport. Bien que le soleil le diamètre est 1.391.400 km (et une masse solaire), mais le diamètre d'une étoile à neutrons est habituellement d'environ 20 kilomètres (environ 1,4 masses solaires), une masse de 3 trou noir de masse solaire est censé être comprimé à un point, Bien que cette qualité ne rayon de Schwarzschild (ou rayon gravitationnel) d'environ 8,86 km (diamètre 17,73 km). Par la suite, je vais parler plus sur le rayon de Schwarzschild.

Il y a trois masse augmente, mais l'objet de rayon décroissant. Maintenant, même si en raison de la qualité différente, ces trois objets ont une intensité différente du champ de gravitation, mais ils sont aussi un rayon critique. Si l'on suppose que la qualité de ces trois objets de même, mais de tailles différentes, donc afin de rendre le champ gravitationnel de la même champ gravitationnel de l'étoile à neutrons de l'étoile, vous avez l'intérieur stellaire. Cependant, l'expérience même des étoiles à neutrons et champ gravitationnel ordinaire, et vous avez besoin de rester loin de jusqu'à une certaine distance à l'extérieur (représenté par un cercle jaune autour de l'étoile à neutrons). Donc, vous voyez, à la qualité, mais plus petit rayon de circonstances, vous pouvez être plus proche de l'étoile à neutrons, comme vous pouvez approcher une étoile ordinaire, comme, vous ferez l'expérience champ de gravitation plus forte sur la surface d'une étoile à neutrons, l'étoile comme ordinaire comme le champ de gravitation. Les trous noirs ont une masse plus grande et plus petit rayon (en supposant une source ponctuelle), de sorte que lorsque vous le fermez, il est le champ gravitationnel vraiment extrême. Extreme que même le plus rapide dans l'univers de la lumière ne peut échapper, que nous commençons à voir. ]

Enfin, nous regardons, pour disséquer un trou noir, et quelle est sa structure sera.

[Maintenant, nous prenons un coup d'oeil à la partie amusante. Quels sont les ingrédients est un trou noir? Ci-dessous vous pouvez voir une version simplifiée des parties pertinentes du trou noir. Tout d'abord, on parle de la façon d'un point est comprimé le trou noir. Au moins, on suppose, bien qu'en réalité, nous ne savons pas vraiment si le trou noir est une source ponctuelle. Quelle que soit la source ponctuelle est physique ou mathématique, on l'appelle une singularité gravitationnelle. Cette singularité a une vitesse plus rapide que la région d'échappement lumière, la région est définie par le rayon de Schwarzschild. La même lumière peut échapper à la limite d'un trou noir est appelé l'horizon des événements, ce qui est la limite de l'espace et le temps.

Dans le cas de la courbe dans l'espace et de la qualité, trou noir, la courbe d'espace-temps de la densité de masse, de sorte que la lumière capturée. Le graphique ci-dessous donne une idée, cependant, garder à l'esprit que c'est une chaîne d'espace de représentation en deux dimensions, mais en fait un espace à trois dimensions est déformée. Ainsi, l'idée est de plus d'espace-temps courbé vers l'intérieur, formant ainsi une masse (comme représenté dans la figure suivante b).

Prêt à apprendre des choses plus techniques encore? look Let à l'anatomie du trou noir plus complet. La figure est le trou noir de Schwarzschild, qui est l'un des plus populaire modèle de trou noir. Ceci est un trou noir non rotatif non chargé. On croit que les trous noirs n'existent ne tournent pas, mais métrique de Schwarzschild fournit un modèle simple de trou noir. Un peu plus loin nous verrons un trou noir en rotation.

Comme vous pouvez le voir, par rapport à l'anatomie de base d'un trou noir, il y a deux à trois composants supplémentaires. Il y a un trou noir à l'horizon extérieur et un horizon, aussi connu comme l'horizon de Cauchy. côté de Cauchy horizon comprenant un espace de classe géodésique fermée, l'autre côté comprend une géodésique de temps de type fermé. courbe géodésique est le chemin le plus court entre deux points dans l'espace. Lorsque le matériau tombe dans le trou noir, il prendra le chemin le plus court possible, en dehors de l'horizon de Cauchy, géodésique espace-temps sera inversée. Par conséquent, en plus de l'intérieur de l'horizon des événements, vous n'êtes plus dans Voyage espace, mais pour Voyage à travers le temps. Donc, si vous croisez cet horizon, vous vous déplacerez vers votre avenir inévitable, et qui est la singularité.

En outre rayon de Schwarzschild, il y a une limite est appelée la balle photonique, où la gravité est suffisamment forte qu'un photon (particule de lumière) appelé à se déplacer sur la piste. Au-delà de la frontière, vous vous déplacerez vers l'horizon des événements, mais dans la sphère du photon, le photon se déplacer au moins un court laps de temps (piste instable) sur la piste. Photon pistes chose intéressante croisière est que lorsque vous êtes dans le domaine des photons, les photons commenceront à l'arrière de la tête, vous courez autour du trou noir, vos yeux seront capturés, vous verrez très en arrière efficace de votre tête. Il est merveilleux, non?

Enfin, regardons trou noir en rotation, il est soit trou noir Kerr (rotation du trou noir non chargé), soit Kerr - trou noir Newman (rotation du trou noir chargé). Le trou noir alors que seulement trois propriétés fondamentales: masse, la charge et le moment cinétique (spin).

Étoile tourne, quand le nombre d'étoiles massives effondrement des trous noirs, non seulement sa conservation du moment angulaire dans le trou noir, et avec un rayon très réduit, il va augmenter la vitesse angulaire. Imaginez un patineur quand elle resserra ses bras, sa vitesse rotation augmente, car elle réduira son moment d'inertie.

En raison de la force centrifuge, de sorte que la rotation du rayon de Schwarzschild du trou noir aplati. De plus, la singularité gravitationnelle est plus une source ponctuelle, mais la singularité de l'anneau à deux dimensions. Un autre aspect important des ingrédients supplémentaires rotatifs trou noir est une couche de potentiel, qui est une région au-delà de l'horizon des événements externes. le contact d'événement de trou noir balle pôles électrique tournante de l'horizon et se prolongeant jusqu'à un plus grand rayon de l'équateur, la vitesse de rotation du trou noir, la forme de la balle est soit sphère électrique plat ou en forme de citrouille.

Lors de la rotation trou noir, il déforme le temps et la vitesse spatiale dans la direction de rotation que la distance diminue à partir de l'horizon, à partir de laquelle des moyens fermer vision temporelle de la distance d'horizon de distorsions spatiales beaucoup plus graves. Ce processus est appelé cadre glisser. En raison d'un tel effet de traînée, à moins que l'objet par rapport à l'heure locale et l'espace pour se déplacer plus vite que la vitesse de la lumière, ou par rapport à une distance d'observateur externe, l'objet ne sera pas apparaître dans le potentiel de la couche fixe, ce qui est possible. Cependant, en raison du potentiel de la couche est située à l'extérieur l'horizon des événements, des objets de cette région peuvent encore être obtenus par la vitesse de rotation du trou noir et échapper le trou noir. ]

Auteur: Quora

FY: Guide Luo

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