Must auk on ruumis nähtamatu üksus, mille raskusjõud tõmbab nii tugevalt, et valgus ei pääse välja. Mustad augud on varem "tavalised" tähetähed, mis on läbi põlenud või kokku surutud. Tõmme on tugev tänu väikesele ruumile, kuhu kogu tähe mass on hõivatud. nende suurus võib varieeruda ühest aatomist kuni enam kui 4 miljoni Maa enda päikese suuruseks.
Musta augu teadusprojekt on õpilastele suurepärane võimalus tutvuda hüpnotiseeriva ja paljukiidetud (kui halvasti mõistetava) füüsilise nähtusega. Sellisena on see ka suurepärane võimalus lastele õppida, kuidas kaaslastele asju selgitada; õpetamine ju teeb.
Gravitatsiooniline tõmme: ettevalmistamine
Musta augu raskusjõud sõltub objekti massist ja kaugusest. Mustadel aukudel on tugevad gravitatsiooniväljad; objektid peavad aga mõjutamiseks olema sadade miilide raadiuses. Magnetmarmor kujutab endast tükki kosmoseainet, mis orbiidib musta augu, kui see liiga lähedale jõuab.
- Osta kaks vahtplastist lehte või mustad tahvlid (11 tolli 17 tolli on hea suurus), üks tugev silindriline magnet, magnetmarmor ja kandik või rätik.
- Lõigake tahvlile neli kuni kuus auku, mis on sama suured kui silindrikujuline magnet.
- Asetage magnet ühte auku ja asetage selle kinnitamiseks auk lindile.
- Katke vahtplaat teise plaaditükiga, nii et pind näib ühtlane.
- Marmori hoidmiseks asetage plaadi alla salv või rätik.
Gravitatsiooniline tõmme: katse
Rulli marmor vahtplaadi kohal. Kui see läheneb varjatud magnetile või mustale augule, muutub selle tee. Magnet tähistab raskusjõu tõmmet, kuid noodi raskusjõud on palju nõrgem jõud kui magnetiline tõmme ja seda saab märgata ainult planeedisuuruste või suuremate objektide korral. Sõltuvalt sellest, kui lähedal marmor varjatud magnetile jõuab, märkate erinevaid tulemusi.
Musta augu katse: ettevalmistamine
Tähed võitlevad pidevalt termotuumasünteesi, surve ja raskusjõu mõjude vastu. Suured massikogused võimaldavad tähel keha punktiks kokku variseda. Raskusjõud võtab tähe lõpuks üle ja tähe kokkuvarisemise lõppseisundi määrab tähe algmass.
See mustade aukude füüsikaprojekt uurib tähe lõppseisundit. Koguge õhupalli kohta mitu õhupalli, kolm 12–14-tollist alumiiniumfooliumilehte, terav ese ning kõrvatropid või -muugid.
Musta augu katse: põhimõtted
- Laske õhupallid õhku ja siduge otsad kinni. Kata õhupallid vähemalt kahe kihiga alumiiniumfooliumiga. Need õhupallid tähistavad tähti.
- Lükake kätega kaetud õhupallide pinda. Tähed ei kuku kokku, kuna tähes sulandumisel tekkiv välimine jõud tasakaalustab gravitatsiooni sissepoole.
- Kui tõelisel tähel saab tuumkütus otsa, võib see kokku kukkuda. Pange sisse kõrvakaitse ja pange õhupallid õhusurve eemaldamiseks sisse. Veenduge, et foolium säilitaks oma kuju. Tähe südamikus on kütus otsa saanud ja termotuumasüntees ei tekita varisemise vältimiseks enam piisavalt soojust ja survet.
- Pange õhupallitäht kätega kokku. Teie kätega kujutatud "raskusjõud" tõmbab tähe kokku ja loob musta augu.
Mustade aukude tuvastamine
Kuidas teadlased üldse teavad, et seal on tagauke, arvestades, et need on nähtamatud? Muidugi, need on suured ja neil on tugevad gravitatsiooniväljad, kuid nad on kaugel.
Teadlased suudavad tuvastada musta augu tugeva gravitatsiooni mõju naabertähtedele ja gaasidele. Kui täht tiirleb ümber kindla lookuse, saavad teadlased uurida selle tähe kineetilisi omadusi, et teada saada, kas orbiidi keskel võib olla must auk.
Kui must auk ja täht tiirlevad üksteise lähedal, tekib suure energiaga valgus. Teaduslikud instrumendid näevad seda suure energiaga valgust.