Categories
Podcasts Stiinta

TIS 009 – Ce se întâmplă dacă înlocuim Soarele cu o gaură neagră?

Fiecare ediție a Tehnoculturii ce este difuzată la TVS Brașov cuprinde și întrebarea săptămânii. În episodul 9, unde am vorbit despre biciclete, am primit o întrebare interesantă a cărei răspuns îl vezi îl filmul de mai jos. (TIS – Tehnocultura, Intrebarea Saptamanii).

Despre găuri negre am scris destul de des pe tehnocultura.ro. De exemplu, Joe Liske ne zice că o gaură neagră poate înghiți materie la infinit, acum știm care este cursul vieții unei stele până să ajungă o gaură neargă, știm rolul găurilor negre în Univers și am mai aflat că găurile negre ajută și la crearea de stele.

Acum te invit să vezi întrebarea săptămânii, care vine de la Aurel, din București. Am primit întrebarea pe pagina de Facebook și spune așa: Ce se întâmplă dacă înlocuim Soarele cu o gaură neagră?

Da și nu. Depinde de masa găruii negre. Dacă am înlocui Soarele cu o gaură neagră de aceeași masă, atunci toate planetele ar rămâne pe orbită.

Găurile negre nu sunt asemeni aspiratoarelor care caută să înghită totul în cale. Ele trebuie văzute precum pânzele de păianjen: ele devorează tot ce se apropie prea mult de ele.

O gaură neagră cu masa Soarelui ar avea un diametru de numai 6 kilometri, față de 2 milioane de kilometri cât are Soarele în mod normal.

Diametru găurii negre astfel obținute este calculat conform ecuației razei Schwarzschild.

Raza Schwarzschild este raza unei sfere din care lumina nu ar mai putea evada, dacă ar fi să comprimăm un obiect în acea dimensiune. Dacă nici lumina nu poate evada, atunci avem o gaură neagră.

Extra:
http://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_radius

Această dimensiune depinde de masa obiectului, astfel că o gaură neagră de masa Soarelui ar avea 6 kilometri în diametru iar o una de masa planetei noastre ar avea un diametru de numai 18 mm.

Important de reținut că numai stelele care au cel puțin 10 mase solare pot deveni găuri negre iar dimensiunea lor minimă ar fi de cel puțin 30 de kilometri în diametru. Găuri negre mai mici nu au fost observate și nici nu pot fi create.

Un alt lucru de ținut minte este acela că în centrul fiecărei galaxii există găuri negre supermasive. Calea Lactee are o asemenea gaură neagră în centrul și se numește Sagitarius A*.

Sagitarius A* are masa a 4,3 milioane de sori de-ai noștri, dar există o gaură neagră cu masa a 17 miliarde de sori și cu diametrul de 11 de ori mai mare decât orbita planetei Neptun. Se află în galaxia NGC 1277 și ar trebui să fii la mai bine de 10 miliarde de kilometri distanță ca să fii în siguranță.

Cea mai mare gaură neagră descoperită vreodată este la 320 milioane de a.l. de noi, în galaxia NGC 4889, și are 21 de miliarde de mase solare.

Extra:
http://www.space.com/18668-biggest-black-hole-discovery.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Photon_sphere

Incă un lucru: în jurul fiecărei găuri negre este o zonă numită sfera de fotoni, zonă aflată la 1,5 raze Schwarzschild. Este zona în care atracția gravitațională este într-atât de mare încât lumina orbitează în jurul găurii negre.

Cu toate că o gaură neagră poate înghite tot ce îi pică în plasă, dacă pui o gaură neargă de masa Soarelui în centrul Sistemului Solar, atunci ne vedem de vieție noastre liniștit. Cu excepția faptului că nu am mai avea alumină și apoi nici plante, dar nu ar fi sfârșitul omenirii.

Aurel, îți mulțumesc pentru întrebare.

AUDIO>> Pentru varianta AUDIO: Subscribe in iTunes

În fiecare săptămână voi răspunde la o întrebare aleatorie despre orice legat de știință și tehnologie, așa că nu uita să lași întrebarea ta pe:
– tehnocultura.ro
– YouTube : youtube.com/tehnocultura
– Facebook : facebook.com/tehnocultura
sau prin email la manuel@tehnocultura.ro

Fii o sumă de atomi curioși.

Categories
Stiinta

Astronomie: cum afli distanța până la stele și vitezele lor


Michel van Biezen, de la iLectureOnline.com, are o mulțime de filmulețe educative din care înveți despre astronomie, de la folosirea luminii pentru a afla compoziția stelelor până la calcularea mărimii lor pe baza magnitudinii aparente sau absolute și până la calcularea distanței până la stele.

Din filmul de mai sus aflăm distanța până la stele știind distanța Pământului până la Soare și știind unghiul ce îl face dreapta ce unește planeta noastră cu steaua pe cer.

Se folosește noțiunea de unghiul de paralaxă, adică unghiul făcut de următoarele două drepte:
1. dreapta care unește Soarele și steaua în cauză când planeta noastră este între cele două
2. dreapta care unește planeta noastră cu steaua observată.

După multe observații și teste astronomii au ajuns la o formulă de calcul a distanței până la stele
d(în pc) = 1 / θ (în arcsec)

– pc – unitatea pentru parsec; 1 parsec = 3.2 ani-lumină (1al = 9560 miliarde de kilometri)
– arcsec – unghiul paralaxei

În acest fel putem afla distanța până la cel puțin 100 de stele din jurul nostru, stele ce se află undeva pe la 5 parseci.

Dar cum aflăm viteza de deplasare a stelelor?

Situația este puțin mai complicată și ai nevoie să studiezi puțin efectul Doppler. Apoi aplici aceste cunoștințe la modul în care lungimea de undă a luminii ce vine de la un corp în mișcare se schimbă când se apropie sau se îndepărtează de noi.

Iată filme de unde te poți inspira:
Doppler shift – general
Blue shift și red shift explicate
Cum afli viteza corpurilor cerești știind despre efectul Doppler

Formula folosită pentru a afla viteza radială, adică pe linia ce unește planeta noastră și steaua este:
Vr = c (Δ λ / λ)
Vt = 4.74 * θ * d – Vt- viteza perpendiculară pe dreapta ce unește planeta noastră și steaua, θ este unghiul de paralaxă în arcsec/an și d este distanța în parseci

V totală ar fi V = sqrt(Vr^2 + Vt^2).

Astronomii nu folosesc anii-lumină pentru a măsura distanțele, ci parsecii. Bun de știut.

Acum știi și tu cum se calculează distanțele și vitezele stelelor față de noi.

Categories
Stiinta

Întreaga viață a stelelor într-o singură imagine

viata-stelelor-nebuloasa-pitica-alba-gaura-neagra

Cei de la ASAP Science pe Facebook au publicat imaginea de mai sus. Nimic mai clar și mai concis legat de viața unei stele. În funcție de mărimea stelei inițiale se va trece prin faze diferite și va ajunge la rezultate diferite, fie pitică albă, dacă steaua este de mărime comparabilă cu Soarele, fie o stea neutronică sau o gaură neagră, dacă a fost mult mai mare decât Soarele.

Se pornește de la o nebuloasă stelară, o mulțime de praf strâns la un loc, apoi acel praf se comprimă și se creează o stea. Dacă steaua este mai mică decât 10 mase solare, atunci va fi o stea obișnuită, pe cum este a noastră, apoi va deveni o gigantă roșie, în a doua parte a vieții, apoi va arunca o bună parte din materia din componența sa către exterior și va deni o nebuloasă planetară, urmând a se contracta și a deveni o pitică albă.

Dacă steaua va fi mai mare de 10 mase solare, atunci va fi numită stea masivă, va ajunge să devină o supergigantă roșie în a adoua parte a vieții, va exploda într-un mod violent (supernovă) și apoi va deveni o stea neutronică sau o gaură neagră (poate chiar un quasar), dacă steaua originară a fost foarte foarte mare.

Și cam asta este viața unei stele.

Urmărește și:
60 de secunde în lumea astronomiei cu Open University.
Documentar: Găurile Negre, arhitecții Universului