Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
188<br />
Мероприятие 6.2. Лабораторное моделирование гравитационных явлений<br />
Объектами с наиболее сильными гравитационными полями являются<br />
нейтронные звёзды и чёрные дыры. При наличии аккреционного потока<br />
окружающего вещества на них, например, со звёзды – компаньона в двойной<br />
системе, в экваториальной области образуются горячие аккреционные диски, а из<br />
области полюсов вырываются релятивистские джеты – хорошо сколлимированные<br />
выброса горячей плазмы (см. схему на рисунке 4.43). Астрономические наблюдения<br />
предоставляют довольно богатую информацию о подобных структурах, обязанных<br />
своим существованием потокам плазмы и излучения в сильно неоднородном<br />
гравитационном поле. Однако, ввиду многообразия радиационно-плазменных<br />
явлений в аккреционных дисках и джетах, до сих пор отсутствует сколько-нибудь<br />
удовлетворительное теоретическое описание этих структур. Пондеромоторное<br />
действие сильного лазерного поля в определённых условиях может моделировать<br />
неоднородное гравитационное поле, и тогда экспериментальное изучение<br />
поведения лазерной плазмы позволит разобраться в ряде явлений, присущих<br />
астрофизической плазме в указанных структурах.<br />
àêêðåöèîííûé<br />
äèñê<br />
äæåò<br />
äæåò<br />
Рис. 4.43.<br />
÷¸ðíàÿ<br />
äûðà<br />
Существенный интерес представляет также эффект «квантового испарения»<br />
чёрных дыр, теоретически обоснованный Хокингом. Суть его заключается в<br />
следующем. В очень сильном гравитационном поле вблизи чёрной дыры<br />
существует ненулевая вероятность рождения пар частица-античастица различных<br />
полей, поскольку постоянно рождающиеся и исчезающие в вакууме пары таких<br />
виртуальных частиц за время своего «существования» могут набрать в<br />
гравитационном поле достаточно большую энергию, необходимую для разрыва<br />
пары. Получающееся излучение в виде реальных частиц и фотонов, исходящее из<br />
пространства вблизи чёрной дыры, имеет характерную температуру T~ha/kc, где h<br />
— постоянная Планка, k — постоянная Больцмана и a — ускорение на<br />
расстоянии, равном радиусу Шварцшильда для данной чёрной дыры. Из-за<br />
постоянной траты энергии на излучение масса чёрной дыры сокращается.
Change language