Релятивистская астрофизика

Большая Советская Энциклопедия. Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.


А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я 1 2 3 4 8 A L M P S T X
РА РВ РД РЕ РЁ РЖ РИ РК РН РО РП РС РТ РУ РШ РЫ РЭ РЮ РЯ
РЕА
РЕБ
РЕВ
РЕГ
РЕД
РЕЕ
РЕЖ
РЕЗ
РЕИ
РЕЙ
РЕК
РЕЛ
РЕМ
РЕН
РЕО
РЕП
РЕР
РЕС
РЕТ
РЕУ
РЕФ
РЕХ
РЕЦ
РЕЧ
РЕШ
РЕЭ
РЕЮ
РЕЯ

Релятивистская астрофизика, раздел астрофизики, в котором изучаются астрономические явления и небесные тела в условиях, для которых неприменимы классическая механика и закон тяготения Ньютона. К таким условиям относятся: скорость движения, близкая к скорости света, чрезвычайно высокие значения давления и плотности энергии (достигающие или превышающие плотность массы покоя, умноженную на квадрат скорости света), а также гравитационного потенциала (близкие к квадрату скорости света). В основе Релятивистская астрофизика лежат специальная и общая теории относительности (см. Относительности теория,Тяготение).

Первая работа, относящаяся по своему содержанию к Релятивистская астрофизика, появилась в 1916, когда К. Шварцшильд теоретически исследовал гравитационное поле вокруг сильно сжатой массы. Он ввёл понятие гравитационного радиуса rg, соответствующего массе М : rg = 2GM/c2, где G — гравитационная постоянная, с — скорость света (для Солнца rg равен 3 км, для Земли — 1 см). Это понятие сыграло большую роль в дальнейшем развитии Релятивистская астрофизика

  Сверхплотные звёзды, у которых масса сосредоточена внутри сферы с радиусом, меньшим, чем rg, обладают рядом необычных свойств. Так, падающая к звезде частица при приближении к гравитационному радиусу приобретает скорость, приближающуюся к скорости света.

  Релятивистское замедление времени становится бесконечным вблизи гравитационного радиуса. Далёкий наблюдатель (обладающий необходимыми инструментами) увидел бы, что частица асимптотически (при t ®¥ ) приближается к сфере с радиусом, равным rg, но не может увидеть, как частица пересекает сферу. Изнутри этой сферы энергия выйти не может. Так была заложена основа современной теории «чёрных дыр».

В 1930—40-х гг. было объяснено (американские астрономы У. Бааде и Ф. Цвикки, советский физик Л. Д. Ландау и американские физики Р. Оппенгеймер и Дж. М. Волков) превращение обычных звёзд достаточно большой массы в конце эволюции в нейтронные звёзды, в которых плотность вещества достигает 1014—1015г/см3. В результате звёзды с массой, близкой к массе Солнца, превращаются в нейтронные звёзды с радиусом около 10 км и гравитационным потенциалом, достигающим 0,3 с2 на поверхности. Позже были изучены пути превращения в «чёрную дыру» обычных звёзд с массой, в 2—3 раза превышающей массу Солнца.

  Быстрое развитие Релятивистская астрофизика в 60-е гг. привело к целеустремлённым поискам возможных проявлений релятивистских состояний звёзд. Было отмечено, что звёзды в таком состоянии могут играть роль невидимых спутников в двойных системах, где второй компонент — нормальная звезда. Струи газа, захваченного из окружающего пространства, ускоренные до скорости, близкой к скорости света, могут быть источником рентгеновского излучения при ударе о поверхность нейтронной звезды или при столкновении струй между собой. Однако широкое признание Релятивистская астрофизика получила после открытия (1967) пульсаров, представляющих собой быстро вращающиеся нейтронные звёзды.

  С помощью приборов, поднятых за пределы атмосферы, были открыты источники рентгеновского излучения в составе двойных звёзд. Некоторые из этих источников оказались нейтронными звёздами с сильным магнитным полем, испускающими направленные потоки рентгеновского излучения. Излучение при этом является следствием перетекания газа с поверхности нормальной звезды (входящей в состав двойной звезды) на поверхность нейтронной звезды. В двух случаях с большой вероятностью можно считать, что одним из компонентов является «чёрная дыра», в гравитационном поле которой разогревается и испускает рентгеновские лучи газ, истекающий с поверхности другого компонента — нормальной звезды. При исследовании процесса сжатия нормальной звезды в нейтронную было обнаружено, что магнитное поле при этом усиливается обратно пропорционально площади поверхности звезды, т. е. в миллиарды раз.

  Менее разработана теория квазаров. Однако не подлежит сомнению, что и в этих объектах большую роль играют магнитное поле, внутренние движения газа, релятивистские частицы. Возможно и наличие «чёрной дыры» в центре квазара.

  Значительное место в Релятивистская астрофизика уделяется изучению космических лучей, а также гамма-излучения, являющегося результатом взаимодействия протонов и более тяжёлых ядер космических лучей с межзвёздным веществом.

  Взрывы сверхновых звёзд, сопровождающиеся образованием нейтронных звёзд и «чёрных дыр» и приводящие, по-видимому, к выбрасыванию быстрых частиц, т. е. космических лучей, также являются предметом исследований Релятивистская астрофизика

  Одно из направлений Релятивистская астрофизика — исследование гравитационных волн (см. Гравитационное излучение).

Релятивистская астрофизика в своих выводах тесно соприкасается с космологией.

Вопросы Релятивистская астрофизика наиболее глубоко исследуются в СССР, США и Великобритании.

 

  Лит.: Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Релятивистская астрофизика, М., 1967; их же, Теория тяготения и эволюция звёзд, М., 1971; их же, Строение и эволюция Вселенной, М., 1975; Пиблс П., Физическая космология, пер. с англ., М., 1975.

  Я. Б. Зельдович.

Так же Вы можете узнать о...


Крестовников Григорий Александрович (10.1.1855, Москва,— год смерти неизвестен), русский политический деятель, член совета и правлений нескольких крупных предприятий, председатель правления Московского купеческого банка (с 1903).
Лемминги, пеструшки, ряд грызунов семейства полёвок.
Майнот Джордж Ричарде Майнот (Minot) Джордж Ричардс (2. 12. 1885, Бостон, — 25.
Метеорное вещество в межпланетном пространстве, твёрдые тела (метеорные тела), более мелкие, чем малые планеты и кометы, движущиеся вокруг Солнца.
Мускусная крыса, млекопитающее отряда грызунов; то же, что ондатра.
Ноден Шарль Ноден (Naudin) Шарль (14.8.1815, Отён, — 19.
Отделитель, электрический аппарат для надёжного отключения отдельных участков электрической сети высокого напряжения при отсутствии в них тока.
Пивденное, город (с 1963) в Харьковском районе Харьковской области УССР.
«Правда Востока», республиканская ежедневная газета Узбекской ССР на русском языке.
Рана-Гхундай, остатки многослойного поселения оседло-земледельческих племён (4—2-е тыс.
Сабо Эрвин Сабо (Szabo) Эрвин (22.8.1877, Сланица, — 30.