Розробка уроку для учнів 11 класу з розділу з астрономії

РЕФЕРАТ

ЧОРНІ ДІРИ

Підготувала: Крук Ірина 11 клас

Чорні діри – мабуть, найтаємничіші і найзагадковіші астрономічні об’єкти в нашому Всесвіті. І з моменту їх відкриття привертають увагу як учених, так і розбурхують фантазію письменників-фантастів. Що ж таке “чорна діра” і що вони собою являють? Чорні діри – це згаслі зірки, які внаслідок своїх фізичних особливостей мають настільки високу щільність та настільки потужну гравітацію, що навіть світлу не вдається вирватися за їхні межі.

Історія відкриття явища чорних дір

Уперше теоретичне існування чорних дір, ще задовго до їхнього фактичного відкриття припустив Д. Мічел (англійський священик з графства Йоркшир, який на дозвіллі захоплювався астрономією) у далекому 1783 р. За його розрахунками, якщо наше Сонце взяти і стиснути (кажучи сучасною комп’ютерною мовою – заархівувати) до радіуса в 3 км, то утвориться настільки велика (просто величезна) сила гравітації, що навіть світло не зможе її покинути. Так і з’явилося поняття «чорна діра», хоча насправді вона не зовсім чорна (більш відповідним був би термін «темна діра»), адже має місце саме відсутність світла.

Згодом, у 1918 р. про чорні діри в контексті теорії відносності писав Альберт Ейнштейн. Але лише в 1967 р. завдчки старанням американського астрофізика Джона Уіллера поняття чорних дір остаточно завоювало місце в академічних колах.

Як би там не було, і Д. Мічел, і Альберт Ейнштейн, і Джон Уіллер у своїх роботах припускали лише теоретичне існування цих загадкових небесних об’єктів у космічному просторі, проте справжнє відкриття чорних дір відбулося в 1971 р., саме тоді їх уперше побачили в телескоп.

Найбільша чорна діра

Відповідно до теорії чорних дір у центрі майже всіх галактик є величезні чорні діри з масою від кількох мільйонів до декількох мільярдів сонячних мас. І порівняно недавно вченими було відкрито дві найбільші чорні діри, відомі нині, які знаходяться в двох сусідніх галактиках: NGC 3842 і NGC 4849.
• NGC 3842 – найяскравіша галактика в сузір’ї Лева, від нас віддалена на 320 млн світлових років. У її центрі є величезна чорна діра масою в 9,7 млрд сонячних мас.

• NGC 4849 – галактика в скупченні Кома, на відстані 335 млн світлових років від нас має не меншу чорну діру.

Зони дії гравітаційного поля цих гігантських чорних дір (академічною мовою – їх горизонт подій), приблизно вп’ятеро більше за відстань від Сонця до Плутона! Така чорна діра з’їла б нашу сонячну систему і навіть дуже запросто.

Цікаві факти про чорні діри

• За гіпотезами деяких учених чорні діри є не лише галактичними пилососами, що всмоктують все у себе, але за певних обставин можуть і самі породжувати нові Всесвіти.

• Чорні діри можуть випаровуватися з часом. Чорні діри мають властивість випромінювання і через якийсь дуже великий відрізок часу, коли поглинати навколо буде вже нічого, чорна діра почне більше випаровувати, поки з часом не віддасть всю свою масу в навколишній космос. Хоча це лише припущення, гіпотеза.

• Чорні діри уповільнюють час і викривляють простір. Про сповільнення часу йшлося вище, але й простір в умовах чорної діри буде абсолютно викривлений.

• Чорні діри обмежують кількість зірок у Всесвіті. А саме їх гравітаційні поля перешкоджають охолодженню газових хмар у космосі, з яких, як відомо, народжуються нові зірки.