Петък, Март 07, 2008

Бяла дупка

Кое е обратното на черната дупка? Бялата дупка, разбира се!

Бялата дупка е такъв обект, който не позволява на светлината да влиза в него. И досущ като черната, и тя си има хоризонт на събитията. Разликата е, че симулирането му е много лесно (за разлика от хоризонта на събитията на черната дупка).

Както се вижда на снимката, при водната струя се образува гладка кръгла зона, в която водата се движи със скорост по-голяма от тази на вълните, поради което никакви вълни не могат да навлязат там. Вълни се образуват в момента, в който скоростта на водата стане по-малка от тази на вълните. Хоризонтът на събитията е на границата между гладката зона и вълните.

________
От Scientific American

Четвъртък, Март 06, 2008

Изкуствен хоризонт на събитията

Британски учени от университета St. Andrews в Шотландия са създали изкуствен хоризонт на събитията в лаборатория. Това ще позволи да бъде изучен един от най-големите феномени във Вселената: черната дупка.

Черната дупка е голяма маса, концентрирана в една точка (сингулярност). При това времепространството около нея се изкривява до такава степен, че всичко попаднало отвъд хоризонта на събитията изчезва завинаги. Или поне така се предполагаше, докато Стивън Хокинг не доказа математически, че черните дупки губят маса при процес, наречен изпарение. Този процес не е наблюдаван, но се предполага, че е най-забележим при мини черните дупки. Такива може да бъдат създадени в LHC на CERN, който ще заработи по-късно тази година.

Британските учени са симулирали ефекта на преминаване на светлина зад хоризонт на събитията като пуснали в оптично влакно два лъча светлина. Единият е постоянен и бавен, а другият — кратък и бърз (светлината се движи с различна скорост в дадена среда в зависимост от характеристиките на вълната). Бързият лъч трябвало да настигне и изпревари бавния, но бавният променил оптичните свойства на влакното, в резултат на което бързият лъч бил значително забавен и не успял да задмине бавния. Това се случва и при преминаването на хоризонта на събитията: светлината се забавя дотолкова, че бива хваната в капана на черната дупка.

Щом учените се научат да симулират хоризонт на събитията в лабораторни условия, те ще могат да го изучат и да разберат в крайна сметка правилна ли е теорията на Стивън Хокинг за изпарението. А от там ще се доближим с още една стъпка към заветната теория на всичко.

Още по темата в: Space.com; UniverseToday; Telegraph.co.uk

________
Снимка: светлина в оптично влакно, Space.com

Неделя, Март 02, 2008

Слънцето, част ІІI — Слънцето сега

Днес Слънцето е звезда на средна възраст със следните характеристики:

Възраст: 4,55 милиарда години
Маса: 1,989 × 10^30 kg
Радиус: 695 000 km
Яркост: 3,83 × 10^26 W
Температура: 5779°К
Гориво: 50% от водорода в ядрото е изгорен

Днешното Слънце е съставено от около 70% водород, 28% хелий и по-малко от 2% други по-тежки елементи. Това съотношение се променя с времето заради термоядрения синтез на водород в хелий.

Външните слоеве на нашата звезда се въртят с различни скорости, понеже тя не е твърдо тяло. Периодът на въртене на екватора е 25,4 дни, а на полюсите — 36 дни. Към центъра тази разлика намалява, а ядрото се държи като твърдо тяло.

Условията в ядрото на Слънцето са екстремни: температура от 15,6 милиона Келвина и налягане от 250 милиарда атмосфери. В центъра плътността е повече от 150 пъти тази на водата.

Повърхността на Слънцето се нарича фотосфера. Температурата й е 5779°К. Често се наблюдават слънчеви петна, чиято температура е само 3800°К. Техният диаметър може да достигне 50 000 km. Механизмът на образуването им все още не е изцяло известен.

На милиони километри в пространството около Слънцето се простира короната. Тя може да се види само по време на пълно слънчево затъмнение, а температурата й е над 1 000 000°К. Защо? Това е загадка.

Магнитното поле на Слънцето е много сложно. То се простира много отвъд орбитата на Плутон и е известно като магнитосфера или хелиосфера.

Освен топлина и светлина, Слънцето е източник на т. нар. слънчев вятър. Това е поток от заредени частици (протони, електрони), движещи се с много висока скорост (600 km/s). По време на слънчеви избухвания се освобождават и много по-високо енергийни частици (рентгенови и гама-лъчи), които оказват силно влияние на Земята. Причиняват смущения в радиосигналите, проблеми с електроразпределителните мрежи, както и красивите небесни сияния в полярните области на планетата ни.

Отделяната от Слънцето енергия не винаги е постоянна. Известно е, че съществува 11-годишен цикъл на слънчева активност. През този цикъл звездата ни минава от сравнително спокоен период до активен период с повече слънчеви петна и избухвания. В момента сме в началото на новия активен период.

________
Изображения:
1. Снимка на гигантски протуберанс, направена на 14 септ. 1999 г. от космическата обсерватория за наблюдение на Слънцето SOHO;
2. Снимка на слънчевата корона по време на пълното слънчево затъмнение през 1999 г. Автор: © Luc Viatour GFDL/CC.