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I buchi neri
Un buco nero è una regione dello spaziotempo con una gravità così intensa che nulla può sfuggirne. I buchi neri possono essere classificati in varie categorie, come buchi neri supermassicci e stellari, e il loro raggio è determinato dal raggio di Schwarzschild, proporzionale alla loro massa. Si formano principalmente dal collasso gravitazionale di stelle massicce al termine del loro ciclo vitale.
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I buchi neri
- 1. I BUCHI NERI EduardoS., 1^ liceo musicale, a.s.2014-15
- 2. CHE COSASONO? Un buconero è una regione dello spaziotempo con un campo gravitazionale così forte e intenso che nulla al suo interno può sfuggire all'esterno.
- 3. CHE COSASONO? Un buconero è una regione dello spaziotempo con un campo gravitazionale così forte e intenso che nulla al suo interno può sfuggire all'esterno.
- 4. DOVE SI SVILUPPANO? Disolito questo avviene attorno ad un corpo celeste molto denso, dove tale corpo è dotato di un'attrazione gravitazionale talmente elevata che la velocità di fuga dalla sua superficie risulta superiore alla velocità della luce.
- 5. IN COSAPOSSONO ESSEREDIVISI? Ibuchi neri vengono divisi in varie classi che possono essere: •BUCO NERO SUPER MASSICCIO •BUCO NERO DI MASSA INTERMEDIA •BUCO NERO STELLARE •MICRO BUCO NERO
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- 8. ESISTEUNA FORMULA? SI NO I buchineri sono comunemente classificati in base alla loro massa, indipendente del momento angolare o carica elettrica. La dimensione di un buco nero è determinata dal raggio di Schwarzschild
- 9. ESISTEUNA FORMULA? SI NO La grandezzadi un buco nero è approssimativamente proporzionale alla massa M tramite:
- 10. ESISTEUNA FORMULA? SI NO La grandezzadi un buco nero è approssimativamente proporzionale alla massa M tramite:
- 11. ESISTEUNA FORMULA? SI NO dove rshè il raggio di Schwarzschild e MSole è la massa del sole . Questa relazione è esatta solo per i buchi neri con carica e momento angolare nulli.
- 12. QUALI SONO LELOROPROPRIETA’FISICHE? I buchi neri più semplici hanno una massa, ma non carica elettrica né momento angolare. Questi buchi neri sono spesso indicati come buchi neri di Schwarzschild dopo che Karl Schwarzschild scoprì questa soluzione nel 1916. Secondo il teorema di Birkhoff, è l'unica soluzione di vuoto sfericamente simmetrica. Ciò significa che non vi è differenza osservabile tra il campo gravitazionale di un buco nero e di un qualsiasi altro oggetto sferico della stessa massa.
- 13. QUALI SONO LELOROPROPRIETA’ FISICHE? I buchi neri carichi sono descritti dalla metrica di Reissner-Nordström, mentre la metrica di Kerr descrive un buco nero rotante. La soluzione più generale di un buco nero stazionante conosciuta è la metrica di Kerr-Newman, che descrive un buco nero sia con carica che momento angolare.
- 14. CHE COS’E’ L’ORIZZONTEDEGLIEVENTI? Un orizzonte degli eventi è, nell'accezione più diffusa, un concetto collegato ai buchi neri, una previsione della relatività generale. È definita come la superficie limite oltre la quale nessun evento può influenzare un osservatore esterno.
- 15. CHE COS’E’ L’ORIZZONTEDEGLIEVENTI? Un orizzonte degli eventi è, nell'accezione più diffusa, un concetto collegato ai buchi neri, una previsione della relatività generale. È definita come la superficie limite oltre la quale nessun evento può influenzare un osservatore esterno. In rosso l’orizzonte degli eventi
- 16. I CONFINI DELL’ORIZZONTEDEGLIEVENTI Come si comporta una particella quando è lontana dall’orizzonte degli eventi? • Lontano dal buco nero una particella può muoversi in qualsiasi direzione, come illustrato dalla serie di frecce. Il movimento è limitato solo dalla velocità della luce.
- 17. I CONFINI DELL’ORIZZONTEDEGLIEVENTI Come si comporta una particella quando è vicina all’orizzonte degli eventi? •Più vicino al buco nero lo spazio-tempo inizia a deformarsi. Ci sono più sentieri che vanno verso il buco nero rispetto a percorsi di allontanamento.
- 18. I CONFINI DELL’ORIZZONTEDEGLIEVENTI Come si comporta una particella quando è dentro all’orizzonte degli eventi? •All'interno dell'orizzonte degli eventi tutti i percorsi portano la particella più vicino al centro del buco nero. La particella non può più sfuggire.
- 19. COSAC’E’ AL CENTRODIUNBUCO NERO? Al centro di un buco nero come descritto dalla relatività generale si trova una singolarità gravitazionale, una regione in cui la curvatura dello spazio diventa infinita. Per un buco nero non rotante, questa regione prende la forma di un unico punto, mentre per un buco nero rotante viene spalmato per formare una singolarità ad anello giacente nel piano di rotazione.
- 20. COME SI FORMANOIBUCHI NERI? Si pensa che il processo di formazione primaria per i buchi neri sia il collasso gravitazionale di oggetti pesanti come le stelle, ma ci sono anche processi più esotici che possono portare alla produzione di buchi neri.
- 21. COME SI FORMANOIBUCHI NERI? Verso il termine del proprio ciclo vitale, dopo aver consumato tramite fusione nucleare il 90% dell'idrogeno trasformandolo in elio, nel nucleo della stella si arrestano le reazioni nucleari. La forza gravitazionale, che prima era in equilibrio con la pressione generata dalle reazioni di fusione nucleare, prevale e comprime la massa della stella verso il suo centro.
- 22. COME SI FORMANOIBUCHI NERI? Le stelle più piccole si fermano ad un certo punto della catena e si spengono Se invece il nucleo della stella supera una massa critica, il nucleo della stella diventa una massa inerte di ferro e non presentando più reazioni nucleari non c'è più nulla in grado di opporsi al collasso gravitazionale. A questo punto la stella subisce una contrazione fortissima che fa entrare in gioco una pressione tra i componenti dei nuclei atomici. La pressione di degenerazione arresta bruscamente il processo di contrazione, ma in questo caso può provocare una esplosione di supernova di tipo II. A questo punto la densità della stella morente diventa un buco nero.