Esperimenti di buchi neri per bambini

Un buco nero è un'entità invisibile nello spazio con un'attrazione gravitazionale così forte che la luce non può sfuggire. I buchi neri sono in precedenza stelle "ordinarie" che si sono bruciate o sono state compresse. L'attrazione è forte a causa del minuscolo spazio in cui è arrivata ad occupare tutta la massa della stella. possono variare di dimensioni da un atomo alle dimensioni di oltre 4 milioni di soli della Terra.

Un progetto di scienza del buco nero è un ottimo modo per gli studenti di familiarizzare con un fenomeno fisico affascinante e molto celebrato (anche se poco compreso). In quanto tale, è anche un ottimo modo per i bambini di imparare a spiegare le cose ai loro coetanei; dopotutto, insegnare è fare.

La gravità di un buco nero dipende dalla massa e dalla distanza dall'oggetto. I buchi neri hanno forti campi gravitazionali; tuttavia, gli oggetti devono trovarsi entro centinaia di miglia per essere colpiti. Il marmo magnetico rappresenta un pezzo di materia spaziale che orbiterà attorno al buco nero se si avvicina troppo.

• Acquista due fogli di schiuma o insegne nere (11 pollici per 17 pollici è una buona dimensione), un forte magnete cilindrico, una biglia magnetica e un vassoio o un asciugamano.
• Taglia da quattro a sei fori nella tavola delle stesse dimensioni del magnete cilindrico.
• Posiziona il magnete in uno dei fori e posiziona un pezzo di nastro adesivo sul foro per fissarlo.
• Coprire il pannello di gommapiuma con il secondo pezzo di pannello in modo che la superficie appaia uniforme.
• Posiziona il vassoio o l'asciugamano sotto l'asse per contenere il marmo.

Arrotola il marmo sul pannello di gommapiuma. Quando si avvicina al magnete nascosto o al buco nero, il suo percorso cambierà. Il magnete rappresenta l'attrazione della gravità, ma nota che la gravità è una forza molto più debole dell'attrazione magnetica e diventa distinguibile solo con oggetti delle dimensioni di un pianeta o più grandi. A seconda di quanto la biglia si avvicina al magnete nascosto, noterai risultati diversi.

Le stelle combattono costantemente gli effetti della fusione, della pressione e della gravità. Grandi quantità di massa consentono a una stella di collassare un corpo in un punto. La gravità finirà per sopraffare la stella e lo stato finale del collasso di una stella è determinato dalla massa originale della stella.

Questo progetto di fisica sui buchi neri esplora lo stato finale di una stella. Raccogli diversi palloncini, tre fogli di alluminio da 12 pollici a 14 pollici per palloncino, un oggetto appuntito e tappi per le orecchie o cuffie antirumore.

• Gonfia i palloncini e lega le estremità. Copri i palloncini con almeno due strati di carta stagnola. Questi palloncini rappresentano le stelle.
• Spingere con le mani sulla superficie dei palloncini coperti. Le stelle non collasseranno perché la forza verso l'esterno generata dalla fusione all'interno della stella bilancia la gravità verso l'interno.
• Quando una vera stella esaurisce il carburante del nucleo, potrebbe collassare. Indossa una protezione per le orecchie e fai scoppiare i palloncini per rimuovere la pressione dell'aria all'interno. Assicurati che la pellicola mantenga la sua forma. La stella ha esaurito il carburante nel suo nucleo e la fusione non genera più abbastanza calore e pressione per prevenire il collasso.
• Comprimi la stella del palloncino con le mani. La "attrazione gravitazionale" rappresentata dalle tue mani fa collassare la stella e crea un buco nero.

Come fanno gli scienziati a sapere che ci sono buchi posteriori, dato che sono invisibili? Certo, sono grandi e mostrano forti campi gravitazionali, ma sono molto lontani.

Gli scienziati sono in grado di rilevare gli effetti della forte gravità di un buco nero sulle stelle e sui gas vicini. Se una stella orbita attorno a un luogo specifico, gli scienziati possono esaminare le proprietà cinetiche di quella stella per scoprire se al centro dell'orbita potrebbe esserci un buco nero.

Quando un buco nero e una stella orbitano vicini, viene prodotta luce ad alta energia. Gli strumenti scientifici possono vedere questa luce ad alta energia.