Дайджест №972: Чёрные дыры, Звёзды, Корабль, Пространство, Технологии, Теория 13.06.2022-19.06.2022

Вопрос: Что происходит когда в тесной двойной системе одна из звёзд про эволюционирует быстрее другой, и взрывается сверхновой , а что в этот момент с другой звездой ? Если допустим система очень тесная , вторую звезду разорвёт , или она продолжить существование?
Ответ: Двойные звёздные системы во Вселенной встречаются не так уж и редко, причём мы можем наблюдать их на самых разных стадиях эволюции. Исход взрыва сверхновой в тесной двойной системе зависит от огромного количества параметров, включающих внутреннюю структуру звёзд, их массу, стадию эволюции, размеры звёзд, расстояние между ними и многое другое, лишь немногие комбинации и сценарии изучены на данный момент. Допустим, система состоит из звёзд А и Б, звезда А эволюционировала быстрее, сбросила внешнюю оболочку и стала белым карликом, а звезда Б осталась на главной последовательности. После раздувания звезды Б белый карлик начнёт перетягивать с неё на себя вещество и при достижении предела Чандрасекара взорвётся как сверхновая типа Ia. Взрыв снесёт огромное количество вещества с поверхности звезды Б и если в этот момент звезда Б будет иметь очень низкую плотность, относительно небольшую массу или две звезды будут находиться слишком близко друг к другу, то потеря массы зведой Б приведёт к нарушению в ней равновесия между давлением в ядре и силой тяжести, что приведёт к её взрыву. Таким образом, обе звезды будут разрушены, но если же плотность звезды Б будет высока либо она будет иметь очень большую массу, то взрыв звезды А лишь сдует с неё часть вещества, но не приведёт к взрыву и звезда Б продолжит существование, но уже в несколько ином виде.

 

Вопрос: Прочитал заметку, в которой говорилось о превышении скорости света. Цитата: «вещество извергается из черной дыры со скоростью, значительно превышающей скорость света. Результаты последнего исследования представлены в работе, опубликованной в Astrophysical Journal. Как такое возможно?
Ответ: За последнюю неделю мне пришло несколько подобных вопросов со ссылками на различные научно-популярные издания и на оригинальную статью в Astrophysical Journal, на которой собственно и основаны публикации в СМИ. В этой статье в самом начале — кратком описании, чётко указывается, что видимое превышение скорости света является иллюзией, в научно-популярных изданиях этот факт не замалчивается, но подаётся уже в тексте статьи, причём в тех статьях, что прочёл я это делалось в самом конце, куда не все дочитывают, но не стоит осуждать авторов им же нужно удерживать интерес читателей до самого конца статьи. Такая иллюзия возникает, когда объект, излучающий свет, движется по определённой траектории относительно наблюдателя со скоростью близкой к световой. Вещество при этом движется почти так же быстро, как и излучаемый им свет и если поток вещества оказывается не прямым, а изогнутым в спираль под воздействием сильных магнитных полей, то складывается впечатление, что он движется со сверхсветовой скоростью, хоть это и не так.

 

Приношу извинения, по каким-то причинам видео открепилось от последнего поста после публикации.

 

Вопрос: Если фотоны не имеют массы, то почему чёрные дыры их притягивюат?
Ответ: для ответа на этот вопрос мы сняли небольшое видео на нашем канале на youtube.

Задать нам вопрос можно через бота @deep_cosmos_questions_bot, а также в комментариях под видео на нашем youtube канале. Вопросов очень много, но мы постараемся ответить на самые интересные из них.

 

Вопрос: Есть такое вещество, «Vantablack», которое поглощает 99,965% попадающего на него света. Если, в теории, усовершенствовать данное вещество до 100% поглощения света, возможно ли считать Vantablack аналогом черной дыры?
Ответ: Любое вещество поглощает излучение за счёт возбуждения и ионизации атомов, причём каждый материал поглощает волны лишь в своём диапазоне. Так Vantablack поглощает электромагнитные волны в видимом, микроволновом и радио- диапазонах, при этом поглощение в других диапазонах значительно меньше. Создать материал, который будет поглощать 100% излучения даже в одном диапазоне запрещает квантовая механика, согласно её законам всегда будет какое-то количество отражённых фотонов. Чёрные дыры же поглощают 100% излучения во всех диапазонах за счёт бесконечно большого искривления пространства, фотоны там не исчезают провзаимодействовав с веществом, а бесконечно летят в искривлённом пространстве. Если бы нам даже удалось создать материал со 100% поглощением, то такое вещество можно было бы считать лишь визуальным аналогом чёрной дыры, так как он будет иметь абсолютно иные физические свойства. Уже сейчас благодаря своим визуальным свойствам Vantablack заинтересовал художников как материал для изображения бездонного космоса или чёрной дыры, но о его применении в научных целях для симуляции чёрной дыры речи не идёт. Ниже приведено сравнение отражения света от различных чёрных материалов и от Vantablack.

 

Вопрос: Можна ли будет создать двигатель на основе ускорителя частиц для космических кораблей?
Ответ: По своей сути любой реактивный двигатель является ускорителем частиц, разница лишь в скоростях, до которых он может разогнать эти частицы. Как я понимаю имеется в виду создание такого себе коллайдера, который будет не сталкивать частицы, а выпускать их в одном направлении. Чисто технически создать такой двигатель вполне возможно, но он будет не очень то эффективен. Коллайдер разгоняет частицы до околосветовых скоростей, а значит такой двигатель будет иметь огромный удельный импульс, но разгоняются при этом всего лишь десятки тысяч атомов, из-за этого на испускание килограмма вещества при непрерывной работе уйдут многие годы, следовательно корабль будет ускоряться крайне медленно. Но, допустим, человечество сможет создать ускоритель разгоняющий до около световой скорости хотя бы граммы вещества в секунду, на таком уже можно будет летать, но на пути становится теория относительности, она делает затраты энергии, необходимые для работы ускорителя просто невообразимыми. Куда эффективней использовать ионные двигатели, которые разгоняют вещество всего до нескольких десятков километров в секунду, но имеют значительно меньший размер, чем ускоритель и требуют значительно меньше энергии. В будущем для досветовых перелётов рассматриваются именно модификации ионных двигателей. На картинке схематическое изображение и принцип работы ионного двигателя.