Дайджест №921: Ракеты, Водород, Гелий, Спутник, Космонавты, Чёрные дыры 16.05.2022-22.05.2022

Ближайшая черная дыра, о которой мы знаем — это V616 Единорога, также известная как V616 Mon.

Она расположена примерно в 3000 световых лет от Земли, и имеет массу в 5 раз большую, чем масса Солнца. Мы знаем о существовании этой чёрной дыры потому что она находится в двойной системе, второй составляющей которой является звезда с массой равной примерно половине массы Солнца. Только чёрная дыра может разгонять эту звезду до тех скоростей которые наблюдают астрофизики.

К нашему счастью, удаленность данной черной дыры является достаточно безопасной.

 

Вопрос: Расскажите, взаимодействует ли темное вещество с черными дырами и как? Может ли темное вещество попасть внутрь сингулярности, увеличив массу и радиус горизонта событий черной дыры?
Ответ: Тёмная материя гравитационно взаимодействует с любыми другими телами и в целом чёрные дыры притягивают и поглощают её так же, как и обычное вещество, вот только процесс поглощения происходит иначе. Барионное вещество при падении на чёрную дыру взаимодействует само с собой, за счёт этого некоторые частицы тормозятся и быстро падают на чёрную дыру, а другие, наоборот, разгоняются и улетают прочь от неё. Из-за того, что частицы тёмной материи взаимодействуют лишь гравитационно, то для них такое торможение и разгон несущественны в результате чёрная дыра поглощает все частицы тёмной материи, которые на момент её формирования имели маленькие скорости, а быстрые частицы могут практически вечно вращаться вокруг чёрной дыры, если не вмешается третье тело. После поглощения тёмной материи чёрной дырой она присоединяется к её массе.

 

Вопрос: Добрый день, есть какой-нибудь верхний предел для размеров звёзды?
Ответ: Чёткой границы для максимальной массы звезды не существует, оценки этой границы очень разнятся и уже неоднократно открывались звёзды, превышающие по массе границу, общепринятую для того времени. Принципиальной границей считается масса в 10 000 масс солнца, при которой газопылевое облако гипотетически должно коллапсировать в чёрную дыру, минуя стадию звезды, но облака с соответствующими условиями могли существовать лишь в ранней вселенной и сейчас отсутствуют. Масса звезды, которая образуется из газопылевого облака зависит от массы всего облака, а также плотности и скорости ударных волн, проходящих по нему. Считается, что при обычных условиях может сформироваться звезда с массой до 400-500 масс солнца. Сейчас самой массивной открытой звездой является R136a1, чья масса оценивается в 315 масс солнца, а на момент формирования она могла составлять около 350 солнечных. Радиус звезды зависит как от её массы, так и от химического состава и этапа жизни звезды, он меняется со временем, поэтому его оценки также крайне неточны. Самой большой по радиусу звездой считается UY Щита, чей радиус в 2100 раз превышает солнечный, а масса равна всего 7-10 массам солнца хотя есть несколько кандидатов на больший радиус, но расчёты их размеров оспариваются из-за неточностей в некоторых параметрах. Для тех, кто хочет знать больше о UY Щита у нас недавно вышла статья, посвящённая этой звезде:

Интересные факты о UY Щита самой большой звезде (Читать 3 минуты)

 

Вопрос: От чего зависит первоначальный цвет звезды, и есть ли зависимость между цветом звезды и протеканием термоядерной реакции между конкретными элементами? Смотря на диаграмму Герцшпрунга Рассела можно увидеть, что Солнце имеет большую температуру чем Бетельгейзе, но разве для Бетельгейзе сейчас основной реакцией является превращение водорода в гелий? И получается чтобы начать превращать гелий в углерод, у звезды должна быть температура больше, чем при превращении водорода в гелий, поэтому разве Бетельгейзе не должен быть горячее Солнца?
Ответ: Цвет звезды на всех этапах её жизни определяется температурой поверхности, по мере увеличения температуры звёзды меняют цвет от красного до фиолетового. А вот температура поверхности звезды зависит от её массы, радиуса, химического состава и как следствие типа ядерных реакций, протекающих в её недрах, в зависимости от него выделяется разное количество тепла, что также влияет на радиус звезды. Бетельгейзе является красным сверхгигантом, основным источником тепла для неё является переработка гелия в углерод и для этого действительно нужна значительно большая температура, чем для превращения водорода в гелий. Но большая температура у Бетельгейзе только в ядре, из-за огромных размеров тепло, выделенное в ядре Бетельгейзе распределяется по огромному количеству вещества на её поверхности и нагревает его значительно слабее, чем наше компактное Солнце нагревает свои оболочки. Поэтому поверхность Солнца и оказывается значительно горячее, но это не делает его более ярким, чем Бетельгейзе, по абсолютным величинам Солнце отдаёт куда меньше энергии. Нагрев поверхности Солнца и Бетельгейзе можно сравнить с попыткой нагреть зажигалкой чайную ложку с водой и костром бассейн, ложка нагреется сильнее лишь из-за меньшей массы, а не из-за более мощного источника тепла.

 

В Калифорнии во время запуска паровой ракеты погиб Майк Хьюз — американский инженер-любитель, известный сторонник теории плоской Земли. 65-летний экспериментатор решил подняться на высоту 5000 футов и доказать, что Земля на самом деле плоская. Но что-то пошло не так. Самопальная ракета рухнула через несколько секунд после запуска — ее посадочный парашют не сработал

 

Космонавт Олег Артемьев снял через иллюминатор МКС пролетавший мимо спутник GPS