A A A A Автор Тема: Массивные звезды и лёгкие черные дыры  (Прочитано 2694 раз)

0 Пользователей и 11 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн ПакеАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 7
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Паке
Всем здравствовать.
Прошу помощи в моём вопросе. Мне не понятен такой простой феномен некоторых звезд. Возьмем для сравнеия самую легкую Черную дыру с малой массой которая находится в двойной системе нашей галактики, известной как XTE J1650-500 в созвездии Ара в южном полушарии. Эта черная дыра всего в 3,8 раза больше массы нашего Солнца и составляет всего 24 километра в диаметре. Раз она черная дыра значит фотоны не могут покинуть её поверхность. Теперь посмотрим на звезду R136a1 - звезда в звёздном скоплении R136 в эмиссионной туманности NGC 2070, расположенной в Большом Магеллановом Облаке, самая тяжёлая (её масса составляет 291 масс Солнца) и самая яркая из известных науке звёзд во Вселенной. Так вот в чем вопрос: почему черная дыра масой всего в 3.8 масс Солнца притягивает фотоны и они не могут покинуть эту ЧД, а Звезда которая имеет массу 291 масс Солнца не может удерживать фотоны? По идее обладая такой массой и такой гравитацией эвезда R136a1 должна проявлять свойства чрный дыры. Она должна иметь горизонт событий, должна быть невидимой поскольку свет не может покинуть её поверхность из-за чудовищной гравитации. Почему звезда с такой массой не может притягивать свет, а ЧД с малой массой может притягивать свет?
« Последнее редактирование: 30 Янв 2026 [23:11:55] от Паке »

Оффлайн archetip-z

  • *****
  • Сообщений: 9 735
  • Благодарностей: 196
  • coniunctio oppositorum
    • Skype - Archetip-Z
    • Сообщения от archetip-z
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #1 : 30 Янв 2026 [23:33:56] »
Почему звезда с такой массой не может притягивать свет,
Та самая звезда, несмотря на свой гигантизм черезщур рыхлая, для того что бы её вещество схлопнулось гравитационно в Ч. Д. Её термоядерные реакции, своим волновым электромагнетизмом, теплом грубо говоря, противодействуют гравитации, распихивают её вещество. Но, когда нибудь, термоядерное топливо будет кончаться, количество его волновой энергии будет уменьшаться, вот тогда гравитация и возьмёт верх. Часть вещества мгновенно улетит, под действием электромагнетизма, а часть гравитация мгновенно схлопнет в Ч. Д. Вот и она станет подружкой той маленькой Ч. Д.
Да, исключите из употребления "термин" поверхность Ч. Д. Нет для нас такого понятия. Для нас есть радиус Шварцшильда и Горизонт событий. Именно с приближением к этим пространственным пределам фотон уже не может вырваться из пут Ч. Д.
« Последнее редактирование: 30 Янв 2026 [23:41:09] от archetip-z »

Оффлайн Маковец

  • *****
  • Сообщений: 1 106
  • Благодарностей: 65
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Маковец
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #2 : 30 Янв 2026 [23:45:09] »
Для нас есть радиус Шварцшильда и Горизонт событий. Именно с приближением к этим пространственным пределам фотон уже не может вырваться из пут Ч. Д.
Там ничего не может вырваться. Ни фотон, ни электрон, ни нейтрино, ни гравитон, ни электромагнитное поле.

 Пока все теориезации насчет черных дыр заканчиваются сингулярностью. 

Последнее время черные дыры прямо как из решета посыпались в наблюдениях астрОномов.

Оффлайн ПакеАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 7
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Паке
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #3 : 31 Янв 2026 [12:02:50] »
Ваши ответы меня как бы подталкивают к мысли, что пока звезда R136a1 не сколлапсирует у неё горизонта событий нет, поскольку он условно находится где-то в центре звезды и её радиус превышает эти значения. Но в любом случаи это ведь не отменяет её гравитацию и скорость свободного падения не умаляется. По моим самым примитивным подсчетам, сейчас скорость свободного падения на R136a1 равна 79734 м/с2 (возможно на 1-2% больше). Неужеле после схлопывания скорость свободного падения вырастет в разы? Пока не совсем понятно, если есть гравитация то, что ей не даёт прямо сейчас воздействовать на испускаемый свет?
Вторая космическая скорость для звезды R136a1 составляет 1.6*10^11 м/с, что в сотни раз превышает скорость света!
« Последнее редактирование: 31 Янв 2026 [13:25:00] от Паке »

Оффлайн Axon

  • ***
  • Сообщений: 177
  • Благодарностей: 4
  • @(°_°)@
    • Skype - n-nikiforov
    • Сообщения от Axon
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #4 : 31 Янв 2026 [15:43:46] »
Неужеле после схлопывания скорость свободного падения вырастет в разы?
Ну разумеется. Гравитация (ускорение свободного падения), первая космическая скорость и вторая космическая скорость на поверхности объекта зависят не только от массы объекта, но и от его радиуса. Это база.

Оффлайн archetip-z

  • *****
  • Сообщений: 9 735
  • Благодарностей: 196
  • coniunctio oppositorum
    • Skype - Archetip-Z
    • Сообщения от archetip-z
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #5 : 31 Янв 2026 [16:32:29] »
Неужеле после схлопывания скорость свободного падения вырастет в разы? Пока не совсем понятно, если есть гравитация то, что ей не даёт прямо сейчас воздействовать на испускаемый свет?
Ну если вещество с плотностью с куриное яйцо и размером с Солнечную Систему превращается в шарик 50 км. как вы думаете, насколько миллиардов раз у него больше будет гравитация вблизи?
Обычные звёзды, как и крупные космические тела, тоже меняют физику фотонов. Отклоняют траекторию и снижают частоту, но на ничтожные величины. Никакая звезда не имеет горизонта событий, ни внутри, не снаружи, пока её не сжать в сотни миллиардов раз.

Оффлайн ПакеАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 7
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Паке
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #6 : 31 Янв 2026 [16:41:56] »
Ну если вещество с плотностью с куриное яйцо и размером с Солнечную Систему превращается в шарик 50 км. как вы думаете, насколько миллиардов раз у него больше будет гравитация вблизи?
Думаю, что по закону сохранения массы и энергии гравитация до и после останется такой же какой была.

Оффлайн archetip-z

  • *****
  • Сообщений: 9 735
  • Благодарностей: 196
  • coniunctio oppositorum
    • Skype - Archetip-Z
    • Сообщения от archetip-z
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #7 : 31 Янв 2026 [21:16:21] »
Думаю, что по закону сохранения массы и энергии гравитация до и после останется такой же какой была.
Я не сомневался, что вы знаете законы сохранения энергии и массы, здесь мы точно о них не говорим.
Мы говорим о напряжённости гравитационного поля вблизи двух тел Большого с малой плотностью и сколапсировавшего в Ч, Д. И по каким законам эта напряжённость меняется от удаления.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%B6%D1%91%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8F?ysclid=ml2mmlq537864533646
Представьте себе два этих графика и наложите друг на друга.
И читайте теорию, невозможно больше заниматься популяризацией, если читаешь такие перлы.
Возьмите лист бумаги. Нарисуйте два тела 1. Большую звезду в виде окружности 2. Ч. Д. в виде точки. И нарисуйте два графика напряжённости гравитационного поля от центров данных тел, в зависимости от удаления от центров. Массы этих тел одинаковы. Поместите здесь и тогда будем разбираться, чего Вам непонятно. Можете поискать готовые графики в нете....
« Последнее редактирование: 31 Янв 2026 [21:42:40] от archetip-z »

Оффлайн Dark Antimatter

  • *****
  • Сообщений: 1 934
  • Благодарностей: 108
  • Где мой "Дезинто"?
    • Сообщения от Dark Antimatter
    • https://www.last.fm/user/jyxx
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #8 : 01 Фев 2026 [12:05:31] »
если вещество с плотностью с куриное яйцо и размером с Солнечную Систему превращается в шарик 50 км. как вы думаете, насколько миллиардов раз у него больше будет гравитация вблизи?

Никакая звезда не имеет горизонта событий, ни внутри, не снаружи, пока её не сжать в сотни миллиардов раз.

 А можно вас попросить это посчитать, привести математические доказательства сказанного

Оффлайн Mercury127

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 7 651
  • Благодарностей: 421
    • Сообщения от Mercury127
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #9 : 01 Фев 2026 [13:33:59] »
Думаю, что по закону сохранения массы и энергии гравитация до и после останется такой же какой была.
для начала хорошо бы определить ваше понимание "гравитации", ибо вы этот термин использовали явно не в общепринятом в науке смысле.
попробую угадать: под "гравитацией" вы понимали конкретно силу притяжения между двумя телами, допустим, Землёй и Солнцем?
если так, то эта сила в классической теории зависит исключительно от произведения масс тел и обратного квадрата расстояния между ними, и не зависит от типа тел.
\( F = G\frac{m \cdot M}{R^2} \).
если вместо Земли и Солнца взять две ЧД таких же масс, или любое из этих тел заменить на ЧД той же массы, они ровно так же будут обращаться на расстоянии 1 ае с периодом 1 год, и ровно так же малое тело будет иметь орбитальную скорость 30 км/с, которая, в первом приближении, не зависит от массы \( m \) этого малого тела, поскольку большое тело в данном случае доминирует. указанная скорость рассчитывается, исходя из того, что "гравитация" в вашем понимании и есть центростремительная сила на данной орбите, по формуле
\( m \cdot a = F, \Rightarrow m\frac{v^2}{R} = G\frac{m \cdot M}{R^2}, \Rightarrow v^2 = G\frac{M}{R} \).
если данная скорость считается для \( R \), равного радиусу поверхности тела, то она называется первой космической:
\( v_1 = \sqrt{G\frac{M}{R}} \).
пусть в этой формуле у нас \( R \) измеряется в ае, а \( M \) — в солнечных массах, тогда скорость света в неё будет равна 10 тыс у.е.с. (\( v_е \), орбитальных скоростей Земли — 30 км/с).

ЧД называется, вообще говоря, не "тело с поверхностью", а ситуация, когда на некотором расстоянии \( r_g \) от тяготеющей массы \( M \) получается \( v_1 = c \). не будем здесь погружаться в тонкости ОТО, ограничимся ньютоновской механикой, тк \( r_g \) в ней получается тот же, что и в ОТО, хотя это просто совпадение.

немного проанализируем результаты формулы:
a) возьмём вместо Солнца ЧД массой в 4 раза больше солнечной, и Землю на своем обычном месте:
\( v_{1a} = \sqrt{G\frac{4M}{R}}=2v_e \).
ни Земля, ни фотоны никуда не проваливаются, просто год будет вдвое короче. то же самое будет, если вместо ЧД будет обычная звезда массой 4 солнечных.
b) возьмём вместо Солнца СМЧД из центра Галактики, массой в 4 млн раз больше солнечной (её \( r_g \) = 12 млн км = 17 солнечных = 0.08 ае), и Землю на своем обычном месте:
\( v_{1b} = \sqrt{G\frac{4000000M}{R}}=2000v_e \).
орбитальная скорость \( \frac{1}{5} с \), но ни Земля, ни фотоны никуда не проваливаются, просто год будет в 2000 раз короче — 4 часа 23 минуты. релятивистские эффекты ещё малозаметны.
c) чтобы наконец-то упасть, нам нужно увеличить \( v_1 \) ещё в 5 раз, а массу дыры — в 25 раз, до 100 млн солнечных:
\( v_{1c} = \sqrt{G\frac{10^8M}{R}}=10^4v_e \).
только у такой массы критический радиус (горизонт) наконец доходит до 1 ае, и её не смогут покинуть ни Земля, ни фотоны с Земли.

теперь рассмотрим ваш вопрос:
почему черная дыра масой всего в 3.8 масс Солнца притягивает фотоны и они не могут покинуть эту ЧД, а Звезда которая имеет массу 291 масс Солнца не может удерживать фотоны?
d) у звезды R136a1 радиус фотосферы предполагается равным 36 солнечным, или 0.17 ае, что при массе 291 солнечных даёт
\( v_{1d} = \sqrt{G\frac{291M}{0.17R}}=42v_e \) = 1260 км/с.
что очень далеко от скорости света (300 000 км/с = \( 10^4v_e \) в наших условных единицах).

надеюсь, теперь вам стало понятнее.
« Последнее редактирование: 01 Фев 2026 [13:57:20] от Mercury127 »
ОАО Ордена Трудового Красного Знамени.
Бронежилет — лучше для мужчины нет!

Оффлайн ПакеАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 7
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Паке
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #10 : 01 Фев 2026 [22:47:36] »
под "гравитацией" вы понимали конкретно силу притяжения между двумя телами, допустим, Землёй и Солнцем?
Конечно.

Оффлайн ПакеАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 7
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Паке
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #11 : 01 Фев 2026 [22:52:41] »
надеюсь, теперь вам стало понятнее.
Спасибо, очень подробно расписали.

Оффлайн ПакеАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 7
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Паке
Re: Массивные звезды и лёгкие черные дыры
« Ответ #12 : 01 Фев 2026 [23:11:58] »
b) возьмём вместо Солнца СМЧД из центра Галактики, массой в 4 млн раз больше солнечной (её 𝑟𝑔
𝑟
𝑔
 = 12 млн км = 17 солнечных = 0.08 ае), и Землю на своем обычном месте:
𝑣1𝑏=𝐺4000000𝑀𝑅‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾√=2000𝑣𝑒
𝑣
1
𝑏
=
𝐺
4000000
𝑀
𝑅
=
2000
𝑣
𝑒
.
орбитальная скорость 15с
1
5
с
, но ни Земля, ни фотоны никуда не проваливаются, просто год будет в 2000 раз короче — 4 часа 23 минуты. релятивистские эффекты ещё малозаметны.
надо попробовать сделать симуляцию в Universe Sandbox.
Как вы сюда формулы так красиво вставляете?
Цитата
орбитальная скорость 1/5с
Вот здесь не совсем понял. Орбитальная скорость от скорости света, т.е. - 60 000 км/с?
« Последнее редактирование: 01 Фев 2026 [23:23:00] от Паке »

Оффлайн Dark Antimatter

  • *****
  • Сообщений: 1 934
  • Благодарностей: 108
  • Где мой "Дезинто"?
    • Сообщения от Dark Antimatter
    • https://www.last.fm/user/jyxx
Потому что у них сильно отличаются радиусы. Вторая космическая скорость тем больше, чем меньше радиус тела при той же массе.
Так вот в чем вопрос: почему черная дыра масой всего в 3.8 масс Солнца притягивает фотоны и они не могут покинуть эту ЧД, а Звезда которая имеет массу 291 масс Солнца не может удерживать фотоны?

Оффлайн ПакеАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 7
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Паке
Вторая космическая скорость тем больше, чем меньше радиус тела при той же массе.
Это я уже понял. Причем оказалось очень удивительным, что скорость свободного падения на R136a1 всего в 3,9 раза превышает ускорение свободного падения на Земле. Казалось бы при таких колоссальных размерах и массе, там должно просто всё сплющивать.

Оффлайн Mercury127

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 7 651
  • Благодарностей: 421
    • Сообщения от Mercury127
Орбитальная скорость от скорости света, т.е. - 60 000 км/с?
да, в долях скорости света.
Как вы сюда формулы так красиво вставляете?
нажмите “Предварительный просмотр”, и увидите много новых функций.
но если честно, я бы сам предпочёл вставлять их картинками, тк с телефона вместо них вижу мусор.
Казалось бы при таких колоссальных размерах и массе, там должно просто всё сплющивать.
расстояние в формуле тяготения стоит в знаменателе и в квадрате, так что при постоянной массе зависимость от размера очень сильная и ОБРАТНАЯ.
ОАО Ордена Трудового Красного Знамени.
Бронежилет — лучше для мужчины нет!