Приливные усилия во Вселенной

Сила гравитации считается главной силой во Вселенной. Она удерживает планеты на орбите вокруг Солнца, сохраняет галактики и удерживает группы галактик вместе. Тем не менее, гравитация может также быть разрушительной силой, разрывая объекты на части, особенно около супермассивной черной дыры. Как это происходит? Сила гравитации зависит от расстояния, на котором Вы находитесь от объекта. Например, представьте себе, что Вы в большом космическом корабле совершаете путешествие к черной дыре.

Как только Вы окажетесь около черной дыры, гравитация на ближней к черной дыре стороне корабля станет значительно более сильной, чем гравитация на дальней стороне. Как Вы могли догадаться, ваш космический корабль должен будет растягиваться, и чем ближе Вы к центру черной дыры, тем сильнее будет это растяжение. В конечном счете, ваш космический корабль будет разорван на части приливными усилиями черной дыры, т.е. различием в гравитационном усилии влияющем на противоположные концы объекта, приближающегося к черной дыре. Приливные усилия считаются ответственными за огромную рентгеновскую вспышку, наблюдавшуюся в галактике RX J1242-11.

Обреченная звезда подошла слишком близко к супермассивной черной дыре в центре этой галактики и была разорвана приливными усилиями. Большинство газообразных кусков от звезды избежали влияния черной дыры, но небольшая часть вещества захватилась огромным гравитационным усилием, формируя вращающийся диск газа. Благодаря высвободившейся от такого катаклизма энергии, которая равна энергии при взрыве сверхновой звезды газ разогрелся до температуры несколько миллионов градусов. Близкий черной дыре диск газа начал светиться (вспыхнул) в рентгеновских лучах. Это свечение и было замечено рентгеновскими обсерваториями Chandra и XMM-Newton.

P.S. Для любителей "конца света" стоит отметить, что на Землю и ее окрестности эта мощная вспышка никак не повлияет J Хотя это - первое подтверждение для супермассивной черной дыры, разрывающей звезду, это не единственный факт работы приливных усилий во Вселенной. Есть много примеров разрушительной работы приливных усилий в нашей Солнечной системе.

Посмотрите на комету Шумейкер-Леви, которая обратила на себя внимание в 1993 году. Тщательные наблюдения показали, что комета в следующем году должна врезаться в Юпитер. Приливные усилия в комете были такими сильными, что она разрушилась еще до падения на планету по крайней мере на 21 части, которые упали затем на Юпитер. При падении на планету летом 1994 года наблюдались большие воронки на газообразной поверхности Юпитера. P.S. Анимацию этого падения Вы можете посмотреть здесь

Фото Колец Сатурна. Фото: NASA/CXC/M.Weiss Другой драматический пример эффектов приливных усилий в Солнечной системе - это кольца вокруг Сатурна. Кольца состоят из многих небольших частиц. Эти частицы не могут сгруппироваться вместе в большое тело из-за прочных приливных сил Сатурна. Однако, дальше от планеты, тем не менее, приливные усилия не достаточно сильны, чтобы разрывать большие объекты на части или не давать им сформировываться и Сатурн имеет стабильную свиту лун вне кольцевой системы.

Фотография Ио. Фото: NASA/USGS Это не означает, однако, что жизнь спокойно течет в других планетных окрестностях. Большие луны, которые выдерживают приливные усилия, могут все еще сильно зависеть от них. Луны Юпитера являются наиболее ярким примером этого, особенно Ио, который является наиболее геологически активным телом в Солнечной системе сегодня. Ио притягивается огромным Юпитером с одной стороны и внешними лунами (Европа, Ганимед, Каллисто) с другой стороны. Разные приливные усилия поочередно сжимают и растягивают спутник, заставляя ее твердую поверхность подниматься и опускаться с амплитудой около 100 метров. Огромное количество тепла и давления созданного в результате трения вещества поверхности спутника создает колоссальные вулканы и разломы на поверхности этой луны.

Луна Юпитера Европа также показывает видимые признаки приливных усилий, с несчетными трещинами на своей ледяной поверхности. После тщательного анализа, выяснилось, что трещины на поверхности расширяются и сжимаются, подобно аккордеону на котором играют музыканты. Это результат противоположных приливных усилий.

Конечно, наиболее знакомым примером приливных усилий во Вселенной являются приливы и отливы океанов на Земле. Эти приливы и отливы являются результатом комбинированных приливных сил Луны и Солнца.

Хорошо, что мы можем наблюдать приливные эффекты в нашем районе Галактики. Мы несомненно не должны видеть извержение лунного вулкана на расстоянии галактики RX J1242-11, или падение фрагментов кометы на планету или звезду. Эти события - просто не достаточно ярки. Тем не менее, два важных эффекта позволяют нам наблюдать центральную черную дыру, которая разрывает звезду на части. Во-первых, сильная гравитация супермассивной черной дыры делает газ очень горячим, так, что он светится в рентгеновских лучах, и, во-вторых, звездное вещество "проглочено" очень быстро черной дырой.

Эти эффекты объединяются, чтобы создать вспышку рентгеновских лучей такой яркости, что она может быть легко обнаружена с космической обсерватории Chandra или XMM-Newton даже на расстоянии 700 миллионов световых лет, подобно галактике RX J1242-11.Источник информации →