Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R7kwWfTdAFxs51

Ćwiczenie 1

Czy można obserwować bezpośrednio czarną dziurę?

Odpowiedź: {tak} / {#nie}

RDvmDoUiTXQmP1

Ćwiczenie 2

Wybierz z poniższych sposoby obserwacji czarnych dziur.

Bezpośrednie obrazowanie
Obserwacja akrecji materii
Obserwacja wysokoenergetycznych jetów
Ruch ciał wokół środka masy
Zdjęcia rentgenowskie
Soczewkowanie grawitacyjne

R6vcf8LMOzEjC1

Ćwiczenie 3

Wybierz odpowiednie uzupełnienie zdań w tekście.

Słońce ściśnięte do kuli o promieniu {#mniejszym} / {większym} od promienia Schwarzschilda stałoby się czarną dziurą. Promień Schwarzschilda dla Jowisza wynosi zaledwie 2,82 metry, a dla Ziemi niecałe 9 milimetrów. Każdy obiekt, którego promień jest {większy} / {#mniejszy} niż promień Schwarzschilda definiowany jest jako {#czarna dziura} / {gwiazda-olbrzym}, której horyzont zdarzeń ma promień {#równy promieniowi Schwarzschilda} / {dwa razy większy niż promień Schwarzschilda}.

Ćwiczenie 4

R16WdXEsbEhrP

Oszacuj rozmiar, do jakiego musiałby skurczyć się człowiek, aby stać się czarną dziurą. Przyjmij, że przeciętna masa człowieka to 70 kg.

Promień czarnej dziury o masie przeciętnego człowieka jest rzędu 10^............ m.

$G$ = 6,67 · 10Indeks górny -11 mIndeks górny 3/(kg · sIndeks górny 2), $c$ = 299792458 m/s, $R_{schw}=\frac{2GM}{c^{2}}$ , podstawiając masę $M$ = 70 kg , otrzymujemy $R_{schw}$ ≈ 1,04 · 10Indeks górny -25 m. Oznacza to, że człowiek o masie 70 kg musi skurczyć się do niewyobrażalnego rozmiaru dziesięć rzędów wielkości mniejszego niż rozmiary nukleonu, aby stać się czarną dziurą.

Ćwiczenie 5

R1345oltRCaIf

Przeczytaj poniższy tekst. Na jego podstawie oblicz, jaką prędkość miał zauważony przez naukowców gaz w pobliży czarnej dziury – Sgr A*. Wynik podaj w zaokrągleniu do pełnych km/s.

„W artykule opublikowanym 31 października 2018 r. ogłoszono odkrycie rozstrzygających dowodów na to, że Sgr A* jest czarną dziurą. Wykorzystując interferometr GRAVITY i cztery teleskopy Very Large Telescope (VLT) do stworzenia wirtualnego teleskopu o średnicy 130 metrów, astronomowie wykryli kępy gazu poruszające się z prędkością około 30% prędkości światła. Emisja z wysokoenergetycznych elektronów bardzo blisko czarnej dziury była widoczna jako trzy wyraźne jasne rozbłyski. Dokładnie pasują one do teoretycznych prognoz dotyczących gorących punktów krążących blisko czarnej dziury o masie czterech milionów mas Słońca. Uważa się, że rozbłyski powstają w wyniku interakcji magnetycznych w bardzo gorącym gazie krążącym bardzo blisko Sagitarrius A*.”

Odpowiedź: ............ km/s

W tekście określono, ile procent prędkości światła stanowiła szukana prędkość. Pamiętaj, że prędkość światła wynosi $c$ = 299792458 m/s.

Prędkość gazu stanowiła 30% $c$ . Oznacza to, że $v$ = 0,3 · 299792,458 km/s = 89937,7374 km/s, czyli gaz ten poruszał się w pobliżu czarnej dziury z prędkością prawie 90 tysięcy kilometrów na sekundę.

R15azDiYHPUaD2

Ćwiczenie 6

Szacuje się, że w naszej Galaktyce jest ... czarnych dziur, mimo że odkryto ich zaledwie kilkadziesiąt. Wybierz prawidłową odpowiedź.

10³
10⁴
10⁶
10⁸
10¹²

R1H3saj8fX1BB2

Ćwiczenie 7

Odpowiedz na pytania lub uzupełnij tekst. 1. Nazwisko amerykańskiego astronoma XX wieku, którego nazwiskiem nazwano wielki Kosmiczny teleskop – HST. Teleskop ten wykonuje zdjęcia odległego kosmosu, na których widać soczewkowanie grawitacyjne galaktyk., 2. Nasza galaktyka to Droga …, 3. Obiekt, który nie świeci i nie odbija promieniowania to ….. dziura., 4. Często przy pomocy masy tej gwiazdy określa się masę różnych obiektów w kosmosie., 5. Opadanie materii na powierzchnię ciała niebieskiego w wyniku działania grawitacji tego ciała., 6. Nazwisko naukowca, którego nazwiskiem określa się promień wyrażony wzorem:

R_{s c h w} = \frac{2 G M}{c^{2}}

, 7. Jak nazywa się obszar wokół czarnej dziury, który można zdefiniować promieniem Schwarzschilda?, 8. Mogą być aktywne lub spokojne. Najnowsze hipotezy zakładają, że w każdej z nich jest supermasywna czarna dziura., 9. Granicę wokół czarnej dziury, po przekroczeniu której żadne ciało ani promieniowanie nie będzie w stanie opuścić pola grawitacyjnego czarnej dziury po angielsku nazywa się event horizon. Jak po polsku tłumaczy się w tej nazwie słowo „event”?

Rozwiąż krzyżówkę.

Nazwisko amerykańskiego astronoma XX wieku, którego nazwiskiem nazwano wielki Kosmiczny teleskop – HST. Teleskop ten wykonuje zdjęcia odległego kosmosu, na których widać soczewkowanie grawitacyjne galaktyk.
Nasza galaktyka to Droga …
Obiekt, który nie świeci i nie odbija promieniowania to ….. dziura.
Często przy pomocy masy tej gwiazdy określa się masę różnych obiektów w kosmosie.
Opadanie materii na powierzchnię ciała niebieskiego w wyniku działania grawitacji tego ciała.
Nazwisko naukowca, którego nazwiskiem określa się promień wyrażony wzorem: $R_{s c h w} = \frac{2 G M}{c^{2}}$
Jak nazywa się obszar wokół czarnej dziury, który można zdefiniować promieniem Schwarzschilda?
Mogą być aktywne lub spokojne. Najnowsze hipotezy zakładają, że w każdej z nich jest supermasywna czarna dziura.
Granicę wokół czarnej dziury, po przekroczeniu której żadne ciało ani promieniowanie nie będzie w stanie opuścić pola grawitacyjnego czarnej dziury po angielsku nazywa się event horizon. Jak po polsku tłumaczy się w tej nazwie słowo „event”?

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Ćwiczenie 8

Czy czarne dziury mogą mieć dowolne masy? Czy istnieją czarne dziury wielkości pośrednich?

Film edukacyjny

Dla nauczyciela