sự hình thành và phat triển hố đen ppt

1. Sơ lược về lỗ đen.
2. Sự hình thành các loại lỗ đen.
* Cơ chế hình thành lỗ đen.
3. Thành phần cấu tạo của lỗ đen
3.1. Cấu trúc.
3.2. Chân trời sự kiện.
3.3. Điểm kì dị.
3.4. Mặt cầu photon và khí quyển Ergo.
4. Sự lớn lên và bốc hơi của lỗ đen.
5. Quan sát hố đen.


1. Sơ lược về lỗ đen.

Hố đen còn được gọi là "frozen star" bởi vì chúng có
thể được hình thành từ những ngôi sao “chết”.
Lỗ đen hoặc hố đen là một vùng trong không-thời
gian mà trường hấp dẫn ngăn cản mọi thứ.
Hố đen là một trong những điều kỳ lạ và bí ẩn nhất
của vũ trụ. Nó có mật độ vật chất cực kì dày đặc, với lực
hấp dẫn mạnh đến mức không một vật chất nào, kể cả
ánh sáng cũng không thể thoát ra khỏi lực hút của nó.


2. Sự hình thành lỗ đen.
* Cơ chế hình thành lỗ đen.


Cuối cùng, khối khí sẽ nóng

Một
ngôikhi
sao
được
hình
tới
các
nguyên
tử
Khimức
một
ngôi
sao
hết nhiên
thành
lượng
hydro
vakhi
chạm
nhau
sẽ
liệu, nó
sẽ một
lạnh
đi chúng
và colớn
lại.
khí
yếu
lànăm

hydro)
không
rờichủ
nhau
ra nữa
mà
liên
Chỉ(mà
cuối
những
20,
kết với
thành
nguyên
tử
bắt
đầunhau
co mới
lại do
lựcđược
hút
người
ta
hiểu
heli.
Nhiệt của
giải chính
phóng mình.
ra từ
hấp

dẫn
điềuứng
gì xảy
ragiống
đối như
với vụ
nó
phản
này
Và
vìđó.
khiSau
các khi
khốicác
khíngôi
co
khi
nổ của bom khinh khí - sẽ làm
lại,
nên
cáccháy
nguyên
tửnăng
khí
sao
đốt
hết
cho ngôi sao phát sáng.
va
chạm

nhau
thường
lượng
củađó
mình
thì tăng
ngôi
Lượng
nhiệt
cũng làm
xuyên
và lực
ngày
càng
áp
suất
của
khí hấp
cho
tới
sao
sẽhơn
mất khối
hết
dẫn
có
lớn
dẫn
tới
khi

đủ
đểtốc
cân
bằng
vớithành
lực hút
vàvận
ngôi
sao
sẽhơn
trở
lỗ
khối
khívà
nóng
hấp
dẫn
khốilên
khí ngừng co
đen.
lại.


≈ 100

< 10
>10

: Khối lượng mặt trời

3. Thành phần cấu tạo của lỗ đen
3.1. Cấu trúc.


3.2. Chân trời sự kiện.

Biên giới trong không thời
gian mà khi vượt qua nó vật
chất và bức xạ chỉ có thể đi
về tâm lỗ đen. Không một
thứ gì, ngay cả ánh sáng, có
thể từ trong lỗ đen thoát ra
ngoài chân trời sự kiện.


3.3. Vùng kì dị.

Tại trung tâm của hố đen
có một vùng kì dị hấp dẫn,
nơi độ cong không thời
gian có giá trị vô hạn. Đối
với lỗ đen không quay,
vùng này chỉ là một điểm
r=0, và đối với lỗ đen quay,
vùng này hình thành lên
vòng tròn kì dị nằm trong
mặt phẳng của xích đạo lỗ
đen. Trong cả hai trường
hợp, vùng kì dị có thể tích

bằng không.


3.4. Mặt cầu photon

Mặt cầu photon là biên giới
hạn
hình
cầu
mà
những photon có vận tốc tiếp
tuyến với nó sẽ bị bẫy trong
một quỹ đạo tròn là đường
tròn lớn của mặt cầu
Đối với lỗ đen không quay,
mặt cầu photon có bán kính
bằng
1,5
lần
bán kính Schwarzschild.
Bất kì thiên thể nào có bán
kính nhỏ hơn 1,5 Rs tính theo
khối lượng của nó thì sẽ có
một mặt cầu photon


3.5 Quyển Ergo

Vùng không-thời gian bao
quanh lỗ đen quay mà khi vật

nằm trong vùng này nó không
thể đứng im được
Vùng khí quyển Ergo của
hố đen quay giới hạn bởi
chân trời sự kiện (ngoài) và
bên trong một hình cầu dẹt
tiếp xúc với chân trời sự kiện
tại hai cực


4. Sự lớn lên và bốc hơi của lỗ đen.
4.1. Sự bồi đắp vật chất.

Lỗ đen sẽ dung hợp với
Một khi lỗ đen được hình thành, nó sẽ tiếp tục lớn lên
những ngôi sao hoặc lỗ
nhờ hấp thụ vật chất. Bất kì một lỗ đen nào cũng sẽ tiếp
đen khác. Đây là một giai
tục hấp thụ khí và bụi xung quanh nó và những bức xạ
đoạn quan trọng trong sự
của vũ trụ. Đây là quá trình chính để lỗ đen khối lượng
phát triển của lỗ đen siêu
siêu lớn phát triển.
khối lượng hay khối lượng
trung bình




4. Sự lớn lên và bốc hơi của lỗ đen.

4.2. Sự bốc hơi của lỗ đen.

Theo cơ chế Hawking: ở vùng chân không nơi chân
trời sự kiện, có sự thăng gián lượng tử sinh ra cặp Hạt –
Phản hạt.
Bình thường: Hạt – Phản hạt sẽ kết hợp lại với nhau
và mất đi.
Nhưng nếu Phản hạt bị rơi vào chân trời sự kiện, nó
kết hợp với hạt trong lỗ đen làm lỗ đen bị bốc hơi, hạt
còn lại trở thành bức xạ Hawking.


5. Quan sát hố đen.

Sự chuyển động lắc lư của
Quan sát những hiệu ứng
những ngôi sao hay hiện tượng
tạo bởi lực hấp dẫn ở những
những Khi
đám một
bụ khí
bị hút
kéo sợi
sao
vật trong
chất của sao đồng hành, quá
vùng lân cận nó. Một ví dụ điển
vũ trụ
cóđó
thểsẽbáo

sự tồn chùm
tại
trình
tạohiệu
ra những
tia X. Bằng cách quan
hình là sự biến dạng của không
mộtsát
lực sao
hấp dẫn
rất lớn
của một
vậtthể thu thập được những
đồng
hành,
ta có
thời gian tạo nên những tia
thể thông
vô hìnhsố
gầncủa
đó. hệ và dự đoán được cả khối lượng của
sáng bị lệch đi như khi đi qua
Quan
sự như
chuyển
của khoảng 3 lần khối lượng
cả
hai.sátNếu
nó động
lớn hơn

một thấu kính. Vì vậy ta có thể
những
này chắn
và tính
mặtđối
trờitượng
thì chắc
nótoán
là một lỗ đen.
xác định lỗ đen thông qua quan
khối lượng gây nên lực hấp dẫn đó,
sát quỹ đạo của một ngôi sao
nếu nó lớn hơn 3 đến 4 lần khối
chuyển động quanh lỗ đen.
lượng mặt trời thì đó chắc chắn là
một hố đen.



Bán kính Schwarzchild
Bán kính Schwarzschild hay bán kính hấp dẫn RS,
của một vật thể là bán kính giới hạn mà nếu kích
thước của vật thể nhỏ hơn giá trị này thì nó sẽ trở
thành một hố đen (lực hấp dẫn lớn tới mức vận tốc vũ
trụ cấp hai của vật thể đó đạt tới ngưỡng vận tốc ánh
sáng). Bán kính Schwarzschild của vật thể khối
lượng M được cho bởi công thức sau: