Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
8
GRAWITACJA
Relawistycznegwiazdy
Większośćgwiazdzawdzięczarównowagęciśnieniugazuogrzewa-
negoprzezreakcjetermojądrowe,zachodzącewichcentralnychczę-
ściach.Ciśnieniegazurównoważywszechobecneprzyciąganiegrawi-
tacyjne.Gdykończysięzapaspaliwajądrowego,gwiazdazaczyna
sięzapadaćpodwłasnymciężarem.Jądraniektórychzapadającychsię
gwiazdprzechodządostanurównowagi,wktórymprzyciąganiegra-
witacyjnejestrównoważoneprzeznietermiczneźródłaciśnienia–po-
wstająwtedyzwarte,gęstebiałekarłyigwiazdyneutronowe.Gwiaz-
dyneutronowemająmasęporównywalnązmasąSłońcaipromień
rzędu10km,azatemsąobiektamirelatywistycznymi,dlaktórych
GM/c2R∼071.Własnościtakichgwiazdomawiamywrozdz.24.
Maksymalnamasagwiazdneutronowychibiałychkarłówjestrówna
kilkumasomSłońca.Dalszezapadaniesięjądergwiazdowiększej
masieprowadzidopowstaniaczarnychdziur.
Czarnedziury
Zgodniezogólnąteoriąwzględnościczarnadziurapowstajewtedy,
gdydanamasajestściśniętawtakmałejobjętości,żewskutekpotęż-
negoprzyciąganiagrawitacyjnego,panującegonajejpowierzchni,nic
niemożezniejuciec,nawetświatło(rozdz.12i15).Zzasaddynamiki
iprawapowszechnegociążeniaNewtonawynika,żecząstkaomasie
m,położonawodległościRodśrodkamasyM,możepokonaćjej
przyciąganiegrawitacyjne,jeślijejprędkośćpoczątkowajestwiększa
odprędkościucieczkiVu,takiejżeenergiakinetycznacząstkirówno-
ważyjejujemnąpotencjalnąenergięgrawitacyjną,czyli:
1
2
mV2
u=
GmM
R
.
(1.4)
Prędkośćucieczkistajesięwiększaodprędkościświatła,gdy:
2GM
c2R
>1.
(1.5)
Wprawdziewprzypadkurelatywistycznymanalizanewtonowskanie
jestwłaściwa,alewarunek(1.5)stanowipoprawne,relatywistyczne
kryteriumpowstaniasferyczniesymetrycznejczarnejdziuryomasie
M,oilewłaściwiezinterpretujemywielkośćR.
Granicęczarnejdziurywczasoprzestrzenistanowipowierzchnia
zwanahoryzontemzdarzeń.Masa,informacja,obserwatorzyiwszelkie
inneobiektymogąprzekroczyćhoryzontzdarzeń,spadającnaczarną
dziurę,alezgodniezfizykąklasycznąnicniemożewydostaćsięna
zewnątrzspodhoryzontu.Choćczarnedziuryczęstopowstająwwyni-
kubardzoburzliwegoprocesugrawitacyjnegozapadaniasięgwiazdy,
