Kosmosda qara dəlik: haradan gəlir. Qara dəliklər nədir və onlar necə əmələ gəlir?

O, bu adı işığı qəbul etdiyinə, lakin digər cisimlər kimi əks etdirməməsinə görə alıb. Əslində qara dəliklər haqqında çoxlu faktlar var və bu gün ən maraqlılarından bəziləri haqqında danışacağıq. Nisbətən yaxın vaxtlara qədər buna inanılırdı kosmosda qara dəlik yaxınlığında olan və ya uçan hər şeyi udur: planet zibildir, lakin bu yaxınlarda elm adamları bir müddət sonra məzmunun tamamilə fərqli bir formada geri "tüpürdüyünü" iddia etməyə başladılar. Əgər siz maraqlanırsınızsa kosmosda qara dəliklər Maraqlı Faktlar bu gün onlar haqqında daha ətraflı danışacağıq.

Yer üçün təhlükə varmı?

Planetimiz üçün real təhlükə yarada biləcək iki qara dəlik var, lakin onlar bizim üçün xoşbəxtlikdən, təxminən 1600 işıq ili məsafəsində yerləşirlər. Alimlər bu obyektləri yalnız Günəş sisteminə yaxın olduqları və xüsusi rentgen aparatları ilə görə bildiyi üçün aşkar edə biliblər. Nəhəng cazibə qüvvəsinin qara dəliklərə birləşəcək şəkildə təsir edə biləcəyinə dair bir fərziyyə var.

Çətin ki, onun müasirlərindən heç biri bu sirli obyektlərin yoxa çıxdığı anı tuta bilsin. Deliklərin ölüm prosesi belə yavaş gedir.

Qara dəlik keçmişdəki bir ulduzdur

Kosmosda qara dəliklər necə əmələ gəlir?? Ulduzların təsirli bir qaynaşma yanacağı var, buna görə də onlar belə parlaq şəkildə parlayırlar. Lakin bütün resurslar tükənir və ulduz soyuyur, tədricən parıltısını itirir və qara cırtdana çevrilir. Məlumdur ki, soyumuş ulduzda sıxılma prosesi baş verir, nəticədə o, partlayır və onun hissəcikləri kosmosda böyük məsafələrə səpilir, qonşu obyektləri cəlb edir və bununla da qara dəliyin ölçüsünü artırır.

Ən maraqlı kosmosdakı qara dəliklər haqqında hələ öyrənməliyik, lakin təəccüblüdür ki, onun sıxlığı, təsirli ölçüsünə baxmayaraq, havanın sıxlığına bərabər ola bilər. Bu, kosmosdakı ən böyük obyektlərin belə hava ilə eyni ağırlığa malik ola biləcəyini, yəni inanılmaz dərəcədə yüngül ola biləcəyini göstərir. Budur Kosmosda qara dəliklər necə görünür?.

Qara dəliyin özündə və onun yaxınlığında vaxt çox yavaş axır, ona görə də yaxınlıqda uçan obyektlər onların hərəkətini ləngidir. Hər şeyin səbəbi nəhəng cazibə qüvvəsidir, hətta daha çox heyrətamiz fakt, çuxurun özündə baş verən bütün proseslər inanılmaz sürətə malikdir. Tutaq ki, müşahidə etsək qara dəlik kosmosda nə kimi görünür, hər şeyi istehlak edən kütlənin hüdudlarından kənarda olmaq, hər şeyin yerində dayandığı görünür. Halbuki obyekt içəri girən kimi bir anda parçalanacaqdı. Bu gün bizə göstərilir Qara dəlik kosmosda nə kimi görünür? xüsusi proqramlar vasitəsilə modelləşdirilir.

Qara dəliyin tərifi?

İndi bilirik Qara dəliklər kosmosda haradan əmələ gəlir?. Bəs onlar haqqında başqa nə özəldir? Qara dəliyin planet və ya ulduz olduğunu söyləmək apriori mümkün deyil, çünki bu cisim nə qaz, nə də bərkdir. Bu, yalnız eni, uzunluğu və hündürlüyünü deyil, həm də zaman çizelgesini təhrif edə bilən bir obyektdir. Bu, fiziki qanunlara tamamilə ziddir. Alimlər iddia edirlər ki, məkan vahidinin üfüq bölgəsində zaman irəli və geri hərəkət edə bilər. Kosmosda qara dəlikdə nə var təsəvvür etmək mümkün deyil, ora düşən işıq kvantları təkliyin kütləsinə bir neçə dəfə vurulur, bu proses cazibə qüvvəsinin gücünü artırır. Buna görə də, özünüzlə bir fənər götürsəniz və qara dəliyə getsəniz, o parlamaz. Təklik hər şeyin sonsuzluğa meyl etdiyi nöqtədir.

Qara dəliyin quruluşu təklik və hadisə üfüqüdür. Sinqulyarlıq daxilində fiziki nəzəriyyələr öz mənasını tamamilə itirir, ona görə də elm adamları üçün hələ də sirr olaraq qalır. Sərhədi (hadisə üfüqünü) keçərək fiziki obyekt geri qayıtmaq qabiliyyətini itirir. uzaqdan bilirik kosmosdakı qara dəliklər haqqında, lakin onlara olan maraq azalmır.

Kosmosun tədqiqi haqqında elmi-populyar filmlərin çəkilməsinə marağın nisbətən son zamanlarda artması səbəbindən müasir tamaşaçı təklik və ya qara dəlik kimi hadisələr haqqında çox eşitmişdir. Bununla belə, filmlər açıq-aydın bu hadisələrin tam mahiyyətini açmır və bəzən daha böyük təsir üçün qurulmuş elmi nəzəriyyələri təhrif edir. Bu səbəbdən bir çox müasir insanın bu hadisələrlə bağlı fikri ya tamamilə səthi, ya da tamamilə səhvdir. Yaranan problemin həlli yollarından biri də bu məqalədir ki, biz orada mövcud tədqiqat nəticələrini anlamağa və suala cavab verməyə çalışacağıq - qara dəlik nədir?

1784-cü ildə ingilis keşişi və təbiətşünası Con Mişel Kral Cəmiyyətinə yazdığı məktubda ilk dəfə o qədər güclü cazibə qüvvəsinə malik olan hipotetik kütləvi cismin adını çəkdi ki, onun üçün ikinci kosmik sürət işıq sürətini keçəcək. İkinci kosmik sürət nisbətən kiçik bir cismin göy cisminin cazibə qüvvəsini aşması və bu cismin ətrafında qapalı orbitin hüdudlarından kənara çıxması üçün lazım olacaq sürətdir. Onun hesablamalarına görə, Günəşin sıxlığı və radiusu 500 günəş radiusu olan bir cismin səthində işıq sürətinə bərabər ikinci kosmik sürət olacaqdır. Bu halda hətta işıq belə bir cismin səthini tərk etməyəcək və buna görə də bu cisim yalnız daxil olan işığı qəbul edəcək və müşahidəçi üçün görünməz qalacaq - qaranlıq məkanın fonunda bir növ qara ləkə.

Bununla belə, Mişel tərəfindən təklif edilən superkütləvi cisim konsepsiyası Eynşteynin işinə qədər o qədər də maraq doğurmamışdı. Xatırladaq ki, sonuncu işıq sürətini məlumat ötürülməsinin məhdudlaşdırıcı sürəti kimi müəyyən etmişdir. Bundan əlavə, Eynşteyn işıq sürətinə yaxın sürətlər üçün cazibə nəzəriyyəsini genişləndirdi (). Nəticədə Nyuton nəzəriyyəsini qara dəliklərə tətbiq etmək artıq aktual deyildi.

Eynşteyn tənliyi

Qara dəliklərə ümumi nisbi nəzəriyyənin tətbiqi və Eynşteyn tənliklərinin həlli nəticəsində qara dəliyin əsas parametrləri üzə çıxdı ki, onlardan yalnız üçü var: kütlə, elektrik yükü və bucaq momentumu. Fundamental monoqrafiya yaradan hind astrofiziki Subramanyan Çandrasekharın mühüm töhfəsini qeyd etmək lazımdır: “ riyazi nəzəriyyə qara dəliklər."

Beləliklə, Eynşteyn tənliklərinin həlli dörd üçün dörd variantla təmsil olunur mümkün növləri qara dəliklər:

• Fırlanmayan və yükü olmayan qara dəlik Schwarzschild həllidir. Eynşteynin tənliklərindən istifadə edərək, lakin bədənin üç parametrindən ikisini nəzərə almadan qara dəliyin ilk təsvirlərindən biri (1916). Alman fiziki Karl Schwarzschild-in həlli sferik kütləli cismin xarici cazibə sahəsini hesablamağa imkan verir. Alman aliminin qara dəliklər konsepsiyasının bir xüsusiyyəti hadisə üfüqünün və onun arxasında olanın olmasıdır. Schwarzschild ilk olaraq onun adını alan cazibə radiusunu hesabladı, bu da verilmiş kütləə malik bir cisim üçün hadisə üfüqünün yerləşəcəyi sferanın radiusunu təyin etdi.
• Yüklə fırlanmayan qara dəlik Reisner-Nordström həllidir. Qara dəliyin mümkün elektrik yükünü nəzərə alaraq 1916-1918-ci illərdə irəli sürülən bir həll. Bu yük ixtiyari olaraq böyük ola bilməz və nəticədə yaranan elektrik itələməsi səbəbindən məhduddur. Sonuncu qravitasiya cazibəsi ilə kompensasiya edilməlidir.
• Fırlanan və yükü olmayan qara dəlik - Kerr həlli (1963). Fırlanan Kerr qara dəliyi statikdən erqosfer adlanan hissənin olması ilə fərqlənir (bu və qara dəliyin digər komponentləri haqqında ətraflı oxuyun).
• Fırlanma və yükləmə ilə BH - Kerr-Newman həlli. Bu həll 1965-ci ildə hesablanmışdır və hazırda ən tamdır, çünki hər üç BH parametrini nəzərə alır. Bununla belə, hələ də təbiətdəki qara dəliklərin əhəmiyyətsiz bir yükə malik olduğu güman edilir.

Qara dəliyin əmələ gəlməsi

Qara dəliyin necə əmələ gəldiyi və göründüyü ilə bağlı bir neçə nəzəriyyə var ki, bunlardan ən məşhuru cazibə qüvvəsinin çökməsi nəticəsində kifayət qədər kütləsi olan ulduzun yaranmasıdır. Belə sıxılma kütləsi üçdən çox günəş kütləsi olan ulduzların təkamülünü dayandıra bilər. Bu cür ulduzların daxilində termonüvə reaksiyaları başa çatdıqdan sonra onlar sürətlə kiçilir və super sıxlığa çevrilir. Bir neytron ulduzun qazının təzyiqi cazibə qüvvələrini kompensasiya edə bilmirsə, yəni ulduzun kütləsi sözdə olanı üstələyir. Oppenheimer-Volkov limiti, sonra çökmə davam edərək maddənin qara dəliyə büzülməsinə səbəb olur.

Qara dəliyin doğulmasını təsvir edən ikinci ssenari protoqalaktik qazın, yəni qalaktikaya və ya bir növ klasterə çevrilmə mərhələsində olan ulduzlararası qazın sıxılmasıdır. Qeyri-kafi olduqda daxili təzyiq eyni cazibə qüvvələrini kompensasiya etmək üçün qara dəlik yarana bilər.

Digər iki ssenari hipotetik olaraq qalır:

• Nəticədə qara dəliyin meydana gəlməsi - sözdə. ilkin qara dəliklər.
• Yüksək enerjilərdə nüvə reaksiyaları nəticəsində yaranır. Belə reaksiyalara misal olaraq toqquşdurucular üzərində aparılan təcrübələri göstərmək olar.

Qara dəliklərin quruluşu və fizikası

Schwarzschild-ə görə qara dəliyin strukturuna əvvəllər qeyd olunan yalnız iki element daxildir: təklik və qara dəliyin hadisə üfüqü. Qısaca təklikdən danışarkən qeyd etmək olar ki, onun üzərindən düz xətt çəkmək mümkün deyil, həmçinin mövcud fiziki nəzəriyyələrin əksəriyyəti onun daxilində işləmir. Beləliklə, təkliyin fizikası bu gün elm adamları üçün sirr olaraq qalır. qara dəliyin müəyyən bir sərhəddi, onu keçərkən fiziki obyekt öz hüdudlarından kənara qayıtmaq qabiliyyətini itirir və birmənalı olaraq qara dəliyin təkliyinə “düşür”.

Qara dəliyin strukturu Kerr həlli vəziyyətində, daha doğrusu, BH fırlanmasının mövcudluğunda bir qədər mürəkkəbləşir. Kerrin həlli dəliyin erqosferə malik olmasını nəzərdə tutur. Erqosfer - hadisə üfüqündən kənarda yerləşən, içərisində bütün cisimlərin qara dəliyin fırlanma istiqamətində hərəkət etdiyi müəyyən bir sahə. Bu sahə hələ həyəcanverici deyil və hadisə üfüqündən fərqli olaraq onu tərk etmək mümkündür. Erqosfer, çox güman ki, kütləvi cisimlər ətrafında fırlanan maddəni təmsil edən yığılma diskinin bir növ analoqudur. Statik Schwarzschild qara dəliyi qara kürə şəklində təmsil olunursa, Kerri qara dəliyi, erqosferin olması səbəbindən, təsvirlərdə tez-tez qara dəlikləri gördüyümüz bir düz ellipsoid formasına malikdir. filmlər və ya video oyunlar.

• Qara dəliyin çəkisi nə qədərdir? – Qara dəliyin görünüşünə dair ən böyük nəzəri material onun ulduzun çökməsi nəticəsində meydana çıxması ssenarisi üçün mövcuddur. Bu halda, neytron ulduzunun maksimum kütləsi və qara dəliyin minimum kütləsi Oppenheimer - Volkov həddi ilə müəyyən edilir, ona görə BH kütləsinin aşağı həddi 2,5 - 3 günəş kütləsidir. İndiyə qədər kəşf edilmiş ən ağır qara dəliyin (NGC 4889 qalaktikasında) 21 milyard günəş kütləsi var. Bununla belə, yüksək enerjili nüvə reaksiyalarından, məsələn, toqquşdurucularda olanlar nəticəsində hipotetik olaraq yaranan qara dəlikləri unutmaq olmaz. Belə kvant qara dəliklərinin, başqa sözlə, “Plank qara dəlikləri”nin kütləsi , yəni 2 10 −5 q təşkil edir.
• Qara dəliyin ölçüsü. Minimum BH radiusu minimum kütlədən (2,5 – 3 günəş kütləsi) hesablana bilər. Əgər Günəşin qravitasiya radiusu, yəni hadisə üfüqünün olacağı sahə təxminən 2,95 km-dirsə, onda minimum BH radiusu 3-dür. günəş kütlələri doqquz kilometrə yaxın olacaq. Ətrafdakı hər şeyi cəlb edən kütləvi cisimlərə gəldikdə, belə nisbətən kiçik ölçülər başa düşmür. Bununla belə, kvant qara dəlikləri üçün radius -10 −35 m-dir.
• Qara dəliyin orta sıxlığı iki parametrdən asılıdır: kütlə və radius. Kütləsi təxminən üç günəş kütləsi olan qara dəliyin sıxlığı təxminən 6 10 26 kq/m³, suyun sıxlığı isə 1000 kq/m³-dir. Lakin belə kiçik qara dəliklər alimlər tərəfindən tapılmayıb. Aşkar edilmiş BH-lərin əksəriyyətinin kütləsi 105 günəş kütləsindən böyükdür. Maraqlı bir nümunə var ki, qara dəlik nə qədər böyükdürsə, sıxlığı da bir o qədər aşağı olur. Bu halda, kütlənin 11 miqyasda dəyişməsi sıxlığın 22 miqyasda dəyişməsinə səbəb olur. Beləliklə, kütləsi 1 ·10 9 günəş kütləsi olan qara dəliyin 18,5 kq/m³ sıxlığı var ki, bu da qızılın sıxlığından bir azdır. Kütləsi 10 10 günəş kütləsindən çox olan qara dəliklərin orta sıxlığı havanın sıxlığından az ola bilər. Bu hesablamalara əsasən, qara dəliyin əmələ gəlməsinin maddənin sıxılması nəticəsində deyil, müəyyən həcmdə çoxlu maddənin toplanması nəticəsində baş verdiyini düşünmək məntiqlidir. Kvant qara dəlikləri vəziyyətində onların sıxlığı təxminən 10 94 kq/m³ ola bilər.
• Qara dəliyin temperaturu da onun kütləsi ilə tərs mütənasibdir. Bu temperatur birbaşa olaraq bağlıdır. Bu şüalanmanın spektri tamamilə qara cismin, yəni bütün gələn şüaları udan cismin spektri ilə üst-üstə düşür. Qara cismin şüalanma spektri yalnız onun temperaturundan asılıdır, onda qara dəliyin temperaturu Hawking şüalanma spektrindən müəyyən edilə bilər. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bu şüalanma nə qədər güclüdürsə, qara dəlik o qədər kiçikdir. Eyni zamanda, Hawking radiasiyası hipotetik olaraq qalır, çünki hələ astronomlar tərəfindən müşahidə olunmayıb. Buradan belə nəticə çıxır ki, əgər Hokinq şüalanması mövcuddursa, onda müşahidə olunan BH-lərin temperaturu o qədər aşağıdır ki, göstərilən radiasiyanı aşkar etməyə imkan vermir. Hesablamalara görə, hətta Günəş kütləsi düzənində kütləsi olan çuxurun temperaturu da əhəmiyyətsiz dərəcədə kiçikdir (1 10 -7 K və ya -272°C). Kvant qara dəliklərinin temperaturu təxminən 10 12 K-ə çata bilər və onların sürətli buxarlanması ilə (təxminən 1,5 dəqiqə) belə qara dəliklər on milyon atom bombası qədər enerji buraxa bilər. Lakin xoşbəxtlikdən belə hipotetik obyektlərin yaradılması Böyük Adron Kollayderində əldə edilən enerjidən 10 14 dəfə çox enerji tələb edəcək. Bundan əlavə, belə hadisələr heç vaxt astronomlar tərəfindən müşahidə edilməyib.

CHD nədən hazırlanır?

Digər sual həm alimləri, həm də sadəcə olaraq astrofizikanı sevənləri narahat edir - qara dəlik nədən ibarətdir? Hər hansı bir qara dəliyi əhatə edən hadisə üfüqündən kənara baxmaq mümkün olmadığı üçün bu sualın tək cavabı yoxdur. Bundan əlavə, əvvəllər qeyd edildiyi kimi, qara dəliyin nəzəri modelləri onun yalnız 3 komponentini təmin edir: erqosfer, hadisə üfüqü və təklik. Ehtimal etmək məntiqlidir ki, erqosferdə yalnız qara dəliyin cəlb etdiyi və hazırda onun ətrafında fırlanan obyektlər - müxtəlif növ kosmik cisimlər və kosmik qaz var. Hadisə üfüqü sadəcə olaraq nazik gizli sərhəddir, ondan kənarda eyni kosmik cisimlər dönməz şəkildə qara dəliyin son əsas komponentinə - təkliyə cəlb olunur. Təkliyin təbiəti bu gün öyrənilməmişdir və onun tərkibi haqqında danışmaq hələ tezdir.

Bəzi fərziyyələrə görə, qara dəlik neytronlardan ibarət ola bilər. Bir ulduzun bir neytron ulduza sıxılması və sonrakı sıxılması nəticəsində qara dəliyin meydana gəlməsi ssenarisini izləsək, çox güman ki, qara dəliyin əsas hissəsi neytron ulduzu olan neytronlardan ibarətdir. özündən ibarətdir. Sadə sözlərlə: Ulduz çökəndə onun atomları elə sıxılır ki, elektronlar protonlarla birləşərək neytronlar əmələ gətirir. Belə bir reaksiya həqiqətən təbiətdə baş verir, bir neytron meydana gəlməsi ilə neytrino emissiyası baş verir. Ancaq bunlar sadəcə təxminlərdir.

Qara dəliyə düşsəniz nə olar?

Astrofiziki qara dəliyə düşmək bədənin uzanmasına gətirib çıxarır. Əvvəlcə kosmos kostyumundan başqa heç nə geyinməyən, qara dəliyə girən hipotetik intihar astronavtı düşünün. Hadisə üfüqünü keçən astronavt geri qayıtmaq imkanının olmamasına baxmayaraq, heç bir dəyişiklik hiss etməyəcək. Nə vaxtsa astronavt elə bir nöqtəyə (hadisə üfüqündən bir qədər arxada) çatacaq ki, orada onun bədəninin deformasiyası baş verməyə başlayacaq. Qara dəliyin qravitasiya sahəsi qeyri-bərabər olduğundan və mərkəzə doğru artan güc qradiyenti ilə təmsil olunduğundan, astronavtın ayaqları, məsələn, başdan nəzərəçarpacaq dərəcədə daha böyük cazibə təsirinə məruz qalacaq. Sonra, cazibə qüvvəsi, daha doğrusu, gelgit qüvvələri səbəbindən ayaqlar daha sürətli "yıxılacaq". Beləliklə, bədən tədricən uzunluğunda uzanmağa başlayır. Təsvir üçün oxşar fenomen astrofiziklər kifayət qədər yaradıcı bir termin - spagettifikasiya ilə gəldilər. Bədənin daha da uzanması, yəqin ki, onu gec-tez təkliyə çatacaq atomlara parçalayacaq. Bu vəziyyətdə bir insanın necə hiss edəcəyini yalnız təxmin etmək olar. Bədənin uzanmasının təsiri qara dəliyin kütləsi ilə tərs mütənasib olduğunu qeyd etmək lazımdır. Yəni, kütləsi üç Günəşə bərabər olan BH bədəni ani olaraq uzadıb/yırarsa, o zaman superkütləvi qara dəliyin daha az gelgit qüvvələri olacaq və bəzi təkliflər var ki, fiziki materiallar strukturunu itirmədən belə bir deformasiyaya “səbir edə” bilirdilər.

Bildiyiniz kimi, nəhəng obyektlərin yaxınlığında zaman daha yavaş axır, bu isə o deməkdir ki, intihar edən astronavt üçün vaxt yerlilərə nisbətən daha yavaş axacaq. Belə olan halda, bəlkə də o, təkcə dostlarından deyil, Yer kürəsindən də çox yaşayar. Bir astronavt üçün nə qədər vaxtın yavaşlayacağını müəyyən etmək üçün hesablamalar tələb olunacaq, lakin yuxarıda deyilənlərdən belə güman etmək olar ki, astronavt qara dəliyə çox yavaş düşəcək və sadəcə olaraq bədəninin başladığı anı görmək üçün yaşamaya bilər. deformasiya etmək.

Diqqətəlayiqdir ki, kənarda olan müşahidəçi üçün hadisə üfüqünə qədər uçmuş bütün cisimlər təsviri yox olana qədər bu üfüqün kənarında qalacaqlar. Bu fenomenin səbəbi qravitasiyanın qırmızı sürüşməsidir. Bir qədər sadələşdirsək deyə bilərik ki, hadisə üfüqündə “donmuş” intihar edən astronavtın bədəninə düşən işığın vaxtı yavaşladığına görə tezliyini dəyişəcək. Zaman daha yavaş keçdikcə işığın tezliyi azalacaq və dalğa uzunluğu artacaq. Bu fenomenin nəticəsi olaraq, çıxışda, yəni xarici müşahidəçi üçün işıq tədricən aşağı tezlikli - qırmızıya doğru dəyişəcəkdir. Spektr boyu işığın yerdəyişməsi baş verəcək, belə ki, intihar edən astronavt müşahidəçidən getdikcə uzaqlaşır, demək olar ki, görünməz olsa da, onun vaxtı getdikcə daha yavaş axır. Beləliklə, onun bədəninin əks etdirdiyi işıq tezliklə görünən spektrdən kənara çıxacaq (şəkil yox olacaq) və gələcəkdə astronavtın cəsədi yalnız infraqırmızı bölgədə, daha sonra radiotezlikdə tutula bilər və nəticədə radiasiya tamamilə əlçatmaz olacaq.

Yuxarıda yazılanlara baxmayaraq, güman edilir ki, çox böyük superkütləvi qara dəliklərdə gelgit qüvvələri məsafə ilə o qədər də dəyişmir və düşən cismə demək olar ki, bərabər şəkildə təsir edir. Bu vəziyyətdə düşür kosmik gəmi strukturunu saxlayacaq. Ağlabatan sual yaranır - qara dəlik hara aparır? Bu suala bəzi elm adamlarının qurd dəlikləri və qara dəliklər kimi iki fenomeni birləşdirən işi ilə cavab vermək olar.

Hələ 1935-ci ildə Albert Einstein və Nathan Rosen, nəzərə alaraq, sonuncunun əhəmiyyətli əyrilik yerlərində - Eynşteyn-Rozen körpüsündə kosmos-zamanın iki nöqtəsini birləşdirən sözdə qurd dəliklərinin mövcudluğu haqqında bir fərziyyə irəli sürdülər. və ya qurd dəliyi. Kosmosun belə güclü əyriliyi üçün qara dəliklərin mükəmməl öhdəsindən gələcəyi nəhəng kütləsi olan cisimlər tələb olunacaq.

Eynşteyn-Rozen körpüsü - olduğu kimi keçilməz soxulcan dəliyi hesab olunur kiçik ölçü və qeyri-sabitdir.

Qara və ağ dəliklər nəzəriyyəsi daxilində keçə bilən bir qurd dəliyi mümkündür. Harada ağ dəlik qara dəliyə düşən məlumatın çıxışıdır. Ağ dəlik ümumi nisbilik nəzəriyyəsi çərçivəsində təsvir edilir, lakin bu gün o, hipotetik olaraq qalır və kəşf edilməmişdir. Başqa bir model qurd dəliyi Amerikalı elm adamları Kip Thorne və onun aspirantı Mike Morris tərəfindən təklif edilən keçə bilər. Bununla belə, Morris-Torn qurd dəliyində olduğu kimi, qara və ağ dəliklərdə olduğu kimi, səyahətin mümkünlüyü mənfi enerjiyə malik olan və həm də hipotetik olaraq qalan sözdə ekzotik maddənin mövcudluğunu tələb edir.

Kainatdakı qara dəliklər

Qara dəliklərin mövcudluğu nisbətən yaxınlarda (sentyabr 2015) təsdiqləndi, lakin bu vaxta qədər qara dəliklərin təbiəti ilə bağlı çoxlu nəzəri material, eləcə də qara dəlik roluna çoxlu namizəd obyektlər artıq mövcud idi. Hər şeydən əvvəl, qara dəliyin ölçülərini nəzərə almaq lazımdır, çünki fenomenin təbiəti onlardan asılıdır:

• ulduz kütləli qara dəlik. Belə cisimlər ulduzun çökməsi nəticəsində əmələ gəlir. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, belə bir qara dəlik meydana gətirə bilən cismin minimum kütləsi 2,5 - 3 günəş kütləsidir.
• Aralıq kütləli qara dəliklər. Qaz yığılması, qonşu ulduz (iki ulduz sistemlərində) və digər kosmik cisimlər kimi yaxınlıqdakı obyektlərin udulması nəticəsində artan qara dəliklərin şərti aralıq növü.
• Supermassiv qara dəlik. 10 5 -10 10 günəş kütləsi olan yığcam obyektlər. Fərqli xüsusiyyətlər Belə BH-lər paradoksal olaraq aşağı sıxlıq, eləcə də daha əvvəl müzakirə edilən zəif gelgit qüvvələridir. Bu, Süd Yolu qalaktikamızın (Sagittarius A*, Sgr A*), eləcə də əksər qalaktikaların mərkəzində yerləşən bu superkütləvi qara dəlikdir.

CHD üçün namizədlər

Ən yaxın qara dəlik, daha doğrusu qara dəlik roluna namizəd Günəşdən 3000 işıq ili məsafəsində (qalaktikamızda) yerləşən obyektdir (V616 Unicorn). O, iki komponentdən ibarətdir: kütləsi günəş kütləsinin yarısı olan ulduz, eləcə də kütləsi 3-5 günəş kütləsi olan görünməz kiçik cisim. Əgər bu cisim ulduz kütləsinin kiçik qara dəliyinə çevrilərsə, o zaman sağ tərəfdə ən yaxın qara dəlik olacaq.

Bu obyektin ardınca ikinci ən yaxın qara dəlik qara dəlik roluna ilk namizəd olan Cyg X-1 (Cyg X-1) olur. Ona olan məsafə təxminən 6070 işıq ilidir. Olduqca yaxşı öyrənilmişdir: onun kütləsi 14,8 günəş kütləsi və hadisə üfüqünün radiusu təxminən 26 km-dir.

Bəzi mənbələrə görə, qara dəlik roluna digər ən yaxın namizəd 1999-cu ildəki hesablamalara görə 1600 işıq ili məsafəsində yerləşən V4641 Sagittarii (V4641 Sgr) ulduz sistemindəki cisim ola bilər. Ancaq sonrakı tədqiqatlar bu məsafəni ən azı 15 dəfə artırdı.

Qalaktikamızda neçə qara dəlik var?

Bu sualın dəqiq cavabı yoxdur, çünki onları müşahidə etmək olduqca çətindir və səmanın bütün tədqiqi zamanı elm adamları onun daxilində onlarla qara dəlik aşkar edə bildilər. süd Yolu. Hesablamalara can atmadan qeyd edirik ki, qalaktikamızda təxminən 100 - 400 milyard ulduz var və təxminən hər mininci ulduz qara dəlik əmələ gətirmək üçün kifayət qədər kütləyə malikdir. Çox güman ki, Süd Yolunun mövcudluğu zamanı milyonlarla qara dəlik yarana bilərdi. Nəhəng qara dəlikləri qeydə almaq daha asan olduğundan, qalaktikamızdakı BH-lərin əksəriyyətinin superkütləli olmadığını düşünmək məntiqlidir. Maraqlıdır ki, NASA-nın 2005-ci ildə apardığı araşdırmalar qalaktikanın mərkəzi ətrafında fırlanan bütöv bir qara dəlik sürüsünün (10-20 min) olduğunu göstərir. Bundan əlavə, 2016-cı ildə yapon astrofizikləri obyektin yaxınlığında nəhəng bir peyk aşkar etdilər * - qara dəlik, Süd Yolunun nüvəsi. Bu cismin kiçik radiusuna (0,15 işıq ili), eləcə də nəhəng kütləsinə (100.000 günəş kütləsi) görə alimlər bu obyektin həm də superkütləli qara dəlik olduğunu irəli sürürlər.

Qalaktikamızın nüvəsi olan Süd Yolunun qara dəliyi (Sagittarius A *, Sgr A * və ya Sagittarius A *) superkütləlidir və kütləsi 4,31 10 6 günəş kütləsi və 0,00071 işıq ili (6,25 işıq saatı) radiusuna malikdir. və ya 6,75 milyard km). Oxatan A*-nın temperaturu ətrafındakı çoxluqla birlikdə təxminən 1 10 7 K-dir.

Ən böyük qara dəlik

Kainatda elm adamlarının aşkar edə bildiyi ən böyük qara dəlik, S5 0014+81 qalaktikasının mərkəzində, Yerdən 1,2·10 10 işıq ili məsafədə yerləşən superkütləli qara dəlik FSRQ blazarıdır. Swift kosmik rəsədxanasından istifadə etməklə aparılan müşahidənin ilkin nəticələrinə görə, qara dəliyin kütləsi 40 milyard (40 10 9) günəş kütləsi, belə bir dəliyin Şvartsşild radiusu isə 118,35 milyard kilometr (0,013 işıq ili) təşkil edib. Bundan əlavə, hesablamalara görə, 12,1 milyard il əvvəl (Böyük Partlayışdan 1,6 milyard il sonra) yaranıb. Əgər bu nəhəng qara dəlik onu əhatə edən materiyanı udmazsa, o zaman qara dəliklər dövrünü - Kainatın inkişafında qara dəliklərin hakim olacağı dövrlərdən birini görmək üçün yaşayacaq. S5 0014+81 qalaktikasının nüvəsi böyüməyə davam edərsə, o zaman kainatda mövcud olacaq son qara dəliklərdən birinə çevriləcək.

Digər iki məlum qara dəlik, adı çəkilməsə də, var ən yüksək dəyər qara dəliklərin tədqiqi üçün, çünki onlar mövcudluğunu eksperimental olaraq təsdiqlədilər və cazibənin öyrənilməsi üçün də mühüm nəticələr verdilər. Söhbət iki qara dəliyin birinə toqquşması adlanan GW150914 hadisəsindən gedir. Bu hadisə qeydiyyatdan keçməyə icazə verdi.

Qara dəliklərin aşkarlanması

Qara dəliklərin aşkarlanması üsullarını nəzərdən keçirməzdən əvvəl suala cavab vermək lazımdır - qara dəlik niyə qaradır? - bunun cavabı astrofizika və kosmologiyada dərin bilik tələb etmir. Fakt budur ki, qara dəlik üzərinə düşən bütün radiasiyanı udur və hipotezi nəzərə almasanız, heç şüalanma da etmir. Bu hadisəni daha ətraflı nəzərdən keçirsək, qara dəliklərin daxilində elektromaqnit şüalanma şəklində enerjinin buraxılmasına səbəb olan proseslərin olmadığını güman etmək olar. Sonra qara dəlik şüalanırsa, o, Hawking spektrindədir (qızdırılmış, tamamilə qara cismin spektri ilə üst-üstə düşür). Ancaq əvvəllər qeyd edildiyi kimi, bu radiasiya aşkar edilmədi, bu da qara dəliklərin tamamilə aşağı temperaturundan xəbər verir.

Başqa bir ümumi qəbul edilmiş nəzəriyyə deyir ki, elektromaqnit şüalanma heç də hadisə üfüqünü tərk etmək iqtidarında deyil. Çox güman ki, fotonlar (işığın hissəcikləri) kütləvi cisimlər tərəfindən cəlb edilmir, çünki nəzəriyyəyə görə, onların özlərində kütlə yoxdur. Bununla belə, qara dəlik hələ də kosmos-zamanın təhrifi ilə işığın fotonlarını “cəlb edir”. Əgər kosmosda qara dəliyi kosmos-zamanın hamar səthində bir növ depressiya kimi təsəvvür etsək, o zaman qara dəliyin mərkəzindən müəyyən məsafə var ki, ona yaxınlaşan işıq artıq ondan uzaqlaşa bilməyəcək. Yəni, kobud desək, işıq “dibi” belə olmayan “çuxura” “düşməyə” başlayır.

Bundan əlavə, cazibə qüvvəsinin qırmızı sürüşməsinin təsirini nəzərə alsaq, qara dəlikdəki işığın enerjisini tamamilə itirənə qədər tezliyini itirərək, spektr boyu aşağı tezlikli uzun dalğalı şüalanma bölgəsinə doğru sürüşməsi mümkündür.

Beləliklə, qara dəlik qaradır və ona görə də kosmosda aşkarlanması çətindir.

Aşkarlama üsulları

Astronomların qara dəliyi aşkar etmək üçün istifadə etdikləri üsulları nəzərdən keçirək:

Yuxarıda göstərilən üsullara əlavə olaraq, elm adamları tez-tez qara dəliklər və kimi obyektləri əlaqələndirirlər. Kvazarlar kainatın ən parlaq astronomik cisimlərindən olan kosmik cisimlərin və qazların bəzi qruplarıdır. Nisbətən kiçik ölçülərdə yüksək lüminesans intensivliyinə malik olduqları üçün bu cisimlərin mərkəzinin ətrafdakı materiyanı özünə cəlb edən superkütləvi qara dəlik olduğunu düşünməyə əsas var. Belə güclü qravitasiya cazibəsinə görə cəlb olunan maddə o qədər qızdırılır ki, intensiv şəkildə şüalanır. Belə obyektlərin aşkarlanması adətən qara dəliyin aşkarlanması ilə müqayisə edilir. Bəzən kvazarlar qızdırılan plazmanın reaktivlərini iki istiqamətdə - relativistik reaktivlər buraxa bilirlər. Belə reaktivlərin (reaktiv) yaranmasının səbəbləri tam aydın deyil, lakin onlar çox güman ki, qara dəliyin maqnit sahələrinin və akkresiya diskinin qarşılıqlı təsiri nəticəsində yaranır və birbaşa qara dəlik tərəfindən buraxılmır.

M87 qalaktikasındakı bir reaktiv qara dəliyin mərkəzindən vurur

Yuxarıdakıları yekunlaşdıraraq, yaxından təsəvvür etmək olar: bu, ətrafında güclü qızdırılan maddə fırlanan və parlaq bir akkresiya diski meydana gətirən sferik qara obyektdir.

Qara dəliklərin birləşməsi və toqquşması

Astrofizikada ən maraqlı hadisələrdən biri qara dəliklərin toqquşmasıdır ki, bu da belə böyük astronomik cisimləri aşkar etməyə imkan verir. Bu cür proseslər təkcə astrofizikləri maraqlandırmır, çünki fiziklər tərəfindən zəif öyrənilmiş hadisələrlə nəticələnir. Ən bariz nümunə, iki qara dəliyin qarşılıqlı cazibə qüvvəsi nəticəsində bir-birinə qovuşduğu qədər yaxınlaşan GW150914 adlı daha əvvəl qeyd olunan hadisədir. Bu toqquşmanın mühüm nəticəsi qravitasiya dalğalarının yaranması idi.

Qravitasiya dalğalarının tərifinə əsasən, bunlar kütləvi hərəkət edən cisimlərdən dalğaya bənzər şəkildə yayılan qravitasiya sahəsində dəyişikliklərdir. İki belə obyekt bir-birinə yaxınlaşdıqda ümumi ağırlıq mərkəzi ətrafında fırlanmağa başlayırlar. Bir-birinə yaxınlaşdıqca öz oxu ətrafında fırlanmaları artır. Qravitasiya sahəsinin bu cür dəyişkən salınımları bir nöqtədə milyonlarla işıq ili ərzində kosmosda yayıla bilən bir güclü qravitasiya dalğası yarada bilər. Belə ki, 1,3 milyard işıq ili məsafədə 2015-ci il sentyabrın 14-də Yerə çatan güclü qravitasiya dalğası yaradan iki qara dəliyin toqquşması baş verib və LIGO və VIRGO detektorları tərəfindən qeydə alınıb.

Qara dəliklər necə ölür?

Aydındır ki, qara dəliyin mövcudluğunu dayandırması üçün onun bütün kütləsini itirməsi lazımdır. Lakin onun tərifinə görə, qara dəliyin hadisə üfüqünü keçdiyi təqdirdə heç bir şey onu tərk edə bilməz. Məlumdur ki, ilk dəfə sovet nəzəri fiziki Vladimir Qribov başqa bir sovet alimi Yakov Zeldoviçlə müzakirəsində qara dəliyin zərrəciklərin emissiyasının mümkünlüyünü qeyd etmişdir. O, kvant mexanikası nöqteyi-nəzərindən qara dəliyin tunel effekti vasitəsilə hissəciklər buraxmağa qadir olduğunu müdafiə etdi. Daha sonra o, kvant mexanikasının köməyi ilə özünün bir qədər fərqli nəzəriyyəsini, ingilis nəzəri fiziki Stiven Hokinqi qurdu. Bu fenomen haqqında daha çox oxuya bilərsiniz. Bir sözlə, vakuumda sözdə var virtual hissəciklər, daima cüt-cüt doğulan və xarici aləmlə qarşılıqlı əlaqəyə girmədən bir-biri ilə məhv olan. Amma əgər belə cütlər qara dəliyin hadisə üfüqündə yaranarsa, onda güclü cazibə qüvvəsi hipotetik olaraq onları ayıra bilir, bir hissəcik qara dəliyə düşür, digəri isə qara dəlikdən uzaqlaşır. Və çuxurdan uçmuş hissəcik müşahidə oluna bildiyinə və buna görə də müsbət enerjiyə malik olduğu üçün çuxura düşmüş zərrəciyin mənfi enerjisi olmalıdır. Beləliklə, qara dəlik enerjisini itirəcək və qara dəliyin buxarlanması deyilən bir təsir meydana gələcək.

Qara dəliyin mövcud modellərinə görə, əvvəllər qeyd edildiyi kimi, kütləsi azaldıqca onun şüalanması daha da intensivləşir. Sonra, qara dəliyin mövcudluğunun son mərhələsində, o, kvant qara dəliyinin ölçüsünə qədər kiçildikdə, radiasiya şəklində çoxlu miqdarda enerji buraxacaq ki, bu da minlərlə və ya hətta ekvivalent ola bilər. milyonlarla atom bombası. Bu hadisə bir qədər eyni bomba kimi qara dəliyin partlamasını xatırladır. Hesablamalara görə, ibtidai qara dəliklər Böyük Partlayış nəticəsində yarana bilərdi və onların kütləsi 1012 kq olanlar bizim dövrümüzdə buxarlanıb partlamalı idilər. Nə olursa olsun, belə partlayışlar astronomlar tərəfindən heç vaxt görülməyib.

Hawking tərəfindən qara dəliklərin məhv edilməsi üçün təklif edilən mexanizmə baxmayaraq, Hokinq şüalanmasının xüsusiyyətləri kvant mexanikası çərçivəsində paradoksa səbəb olur. Əgər qara dəlik hansısa bədəni özünə çəkirsə və sonra bu cismin udulması nəticəsində yaranan kütləni itirirsə, o zaman cismin təbiətindən asılı olmayaraq, qara dəlik cismin udulmasından əvvəlkindən fərqlənməyəcəkdir. Bu vəziyyətdə bədən haqqında məlumatlar əbədi olaraq itirilir. Nəzəri hesablamalar nöqteyi-nəzərindən ilkin təmiz vəziyyətin nəticədə yaranan qarışıq (“termal”) vəziyyətə çevrilməsi kvant mexanikasının indiki nəzəriyyəsinə uyğun gəlmir. Bu paradoksa bəzən məlumatın qara dəlikdə yox olması da deyirlər. Bu paradoksun əsl həlli heç vaxt tapılmayıb. Məlum variantlar paradoksun həlli:

• Hawking nəzəriyyəsinin uyğunsuzluğu. Bu, qara dəliyi məhv etməyin qeyri-mümkünlüyünə və onun daimi böyüməsinə səbəb olur.
• Ağ dəliklərin olması. Bu halda, udulmuş məlumat yox olmur, sadəcə olaraq başqa bir Kainata atılır.
• Kvant mexanikasının ümumi qəbul edilmiş nəzəriyyəsinin uyğunsuzluğu.

Qara dəlik fizikasının həll edilməmiş problemi

Daha əvvəl təsvir edilən hər şeyə əsasən, qara dəliklər nisbətən uzun müddət öyrənilsələr də, hələ də mexanizmləri elm adamlarına məlum olmayan bir çox xüsusiyyətlərə malikdirlər.

• 1970-ci ildə bir ingilis alimi sözdə formullaşdırdı. "kosmik senzura prinsipi" - "Təbiət çılpaq təkliyə nifrət edir". Bu o deməkdir ki, təklik yalnız qara dəliyin mərkəzi kimi gözdən gizlədilmiş yerlərdə formalaşır. Lakin bu prinsip hələ də sübuta yetirilməyib. “çılpaq” təkliyin baş verə biləcəyi nəzəri hesablamalar da var.
• Qara dəliklərin yalnız üç parametrə malik olduğu “saçsız teorem” də sübuta yetirilməyib.
• Qara dəliyin maqnitosferinin tam nəzəriyyəsi hazırlanmamışdır.
• Qravitasiya təkliyinin təbiəti və fizikası öyrənilməmişdir.
• Qara dəliyin mövcudluğunun son mərhələsində nə baş verdiyi və onun kvant parçalanmasından sonra nə qalacağı dəqiq məlum deyil.

Qara dəliklər haqqında maraqlı faktlar

Yuxarıdakıları ümumiləşdirərək, bir neçə maraqlı və qeyd edə bilərik qeyri-adi xüsusiyyətlər Qara dəliklərin təbiəti:

• Qara dəliklərin yalnız üç parametri var: kütlə, elektrik yükü və bucaq momentumu. Bu cismin bu qədər az sayda xarakteristikası nəticəsində bunu ifadə edən teorem “saçsız teorem” adlanır. “Qara dəliyin tükü yoxdur” ifadəsi də buradan yaranıb, bu o deməkdir ki, iki qara dəlik tamamilə eynidir, onların qeyd olunan üç parametri eynidir.
• Qara dəliklərin sıxlığı havanın sıxlığından az ola bilər və temperatur mütləq sıfıra yaxındır. Buradan güman etmək olar ki, qara dəliyin əmələ gəlməsi maddənin sıxılması hesabına deyil, müəyyən həcmdə çoxlu maddənin toplanması nəticəsində baş verir.
• Qara dəliklər tərəfindən udulmuş cisimlər üçün vaxt xarici müşahidəçiyə nisbətən daha yavaş gedir. Bundan əlavə, udulmuş cisimlər alimlər tərəfindən spagettiləşmə adlandırılan qara dəliyin içərisində əhəmiyyətli dərəcədə uzanır.
• Qalaktikamızda bir milyona yaxın qara dəlik ola bilər.
• Yəqin ki, hər qalaktikanın mərkəzində superkütləli qara dəlik var.
• Gələcəkdə nəzəri modelə görə, Kainat qara dəliklər deyilən dövrə çatacaq, o zaman qara dəliklər Kainatda dominant cisimlərə çevriləcək.

“Texnika-gənclik” 1976 No 4, səh.44-48.

“İnsan və Kosmos” konfransının günlərindən biri kainatımızı dolduran kosmik cisimlərə: hissəciklərə, sahələrə, ulduzlara, qalaktikalara, qalaktika qruplarına...

Biz konfransda bu mövzuda edilən məruzələrin icmalını - akademik Y. ZELDOVIÇ-in "Kainatdakı sahələr və hissəciklər" adlı məruzəsini, eləcə də planetimizdəki ən nadir obyektlərin müşahidə olunan təzahürlərinin öyrənilməsinə həsr olunmuş üç məruzəsini dərc edirik. kainat - "qara dəliklər". Bu hesabatları İnstitutun sektor müdirləri təqdim edir kosmik tədqiqat SSRİ Elmlər Akademiyası, fizika-riyaziyyat elmləri doktorları İ.NOVIKOV və R.SYUNYAEV və P.K.Şternberq adına Dövlət Astronomiya İnstitutunun elmi işçisi, fizika-riyaziyyat elmləri namizədi N.ŞAKUROY.

Bir neçə onilliklər ərzində astronomik dünyanı kainatda "qara dəliklərin" - A.Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsi əsasında fiziklərin proqnozlaşdırdıqları ən heyrətamiz obyektlərin mövcudluğu problemi narahat edir. “Qara dəliklər” öz cazibə qüvvəsi ilə elə ölçüdə sıxılmış maddi cisimlərdir ki, nə işıq, nə də başqa hissəciklər səthi tərk edib sonsuzluğa gedə bilməz.

Hər kəs ikinci kosmik sürət anlayışını yaxşı bilir. Bu cazibə qüvvələrinin öhdəsindən gəlmək və kosmosa qaçmaq üçün Yerin səthində kosmik gəmiyə (və ya hər hansı digər obyektə) verilməsi lazım olan ilkin sürətdir. Rəqəmlə 11,2 km/s-ə bərabərdir.

İndi bizim Günəş kimi hansısa ulduzun səthindən başlayan hipotetik kosmik gəmini təsəvvür edin. Ulduzun “qravitasiya qucağından” qurtula bilməsi üçün saniyədə yüzlərlə kilometr sürət lazımdır. Ümumi halda ikinci kosmik sürət cismin M kütləsindən və R radiusundan asılıdır və məlum düsturla müəyyən edilir: (G - qravitasiya qarşılıqlı təsirinin sabiti). Aydındır ki, R radiusu nə qədər kiçik olsa, verilmiş M kütləli cismə sahib olarsa, onun qravitasiya sahəsi bir o qədər güclü olar. daha çox dəyər ikinci kosmik sürət.

Hələ 17-ci əsrin sonlarında məşhur fransız alimi Pyer Simon Laplas müəyyən mənada “qara dəlikləri” proqnozlaşdıraraq sual verirdi: bədən hansı ölçüdə sıxılmalıdır ki, onun səthindən qaçma sürəti bərabər olsun. işığın sürəti c = 300.000 km / s? İşıq sürətinin c = 300.000 km/s qiymətini ikinci kosmik sürətin ifadəsinə əvəz edərək, radiusun qiymətini tapırıq.

Yer üçün bu, cəmi 3 sm, Günəş üçün - 3 km-dir. Beləliklə, əgər hansısa xarici təsirin köməyi ilə bu cisimləri R g radiusuna sıxışdırmaq mümkün olsaydı, onda onlar xaricə heç nə yaymazdılar, çünki hissəciklərə işıq sürətindən daha böyük ilkin sürət vermək lazım olardı, lakin sonuncu, bu gün bildiyimiz kimi, maddi hissəciklər üçün mümkün olan maksimum sürətdir.

Yerin və digər planetlərin həqiqi ölçüləri. Günəş və digər ulduzlar R g radiusundan minlərlə dəfə böyükdür və uzun müddət elm adamları maddənin daxili təzyiq qüvvələrinin onun kritik radiusa qədər kiçilməsinə imkan verməyəcəyini düşünürdülər. Lakin əsrimizin 30-cu illərində bir neçə fizik (onlardan biri də akademik L.Landau idi) göstərmişdir ki, təkamülünün sonunda kifayət qədər kütləli ulduzlar “qara dəliklərə” çevrilməlidir, yəni elə ölçülərə çatmalıdır ki, qravitasiya sahə onların səthindən gələn radiasiyanın qarşısını alır. Kütləvi ulduzların sıxılma prosesi geri dönməzdir: hissəciklər arasında heç bir fövqəlqüdrətli itələyici qüvvələr ulduzun demək olar ki, Rg-ə qədər sıxılmasının qarşısını ala bilməz. Bu geri dönməz fəlakətli büzülmə prosesi adlanır qravitasiya çöküşü, və kritik radius R g adlanır qravitasiya radiusu bədən.

Biz bilirik ki, zərrəciklərin sürəti işıq sürəti ilə müqayisə oluna bilən zaman Nyuton mexanikasının tətbiqi mümkün deyil. Bu vəziyyətdə istifadə edin xüsusi nəzəriyyə nisbilik. Güclü qravitasiya sahələrini və onlarda maddənin hərəkətini təsvir etmək üçün Nyutonun cazibə nəzəriyyəsi əvəzinə onlar da istifadə edirlər. ümumi nəzəriyyə nisbilik və ya, eyni zamanda, Eynşteynin relativistik cazibə nəzəriyyəsi. Məlum oldu ki, qravitasiya radiusunun dəqiq relativistik cazibə nəzəriyyəsində hesablanması eyni qiymətə gətirib çıxardı: Laplas bunu əsr yarımdan çox əvvəl hesablamışdı. Ancaq Nyutonun nəzəriyyəsinə görə, nə qədər böyük bir maddə kütləsi götürsək də, o, həmişə tarazlıq vəziyyətində ola bilər. Onun üçün qravitasiya radiusu anlayışı mövcud olsa da, Nyuton nəzəriyyəsinə görə cismin ölçüləri həmişə daha böyükdür.

Dəqiq relativistik nəzəriyyədə belə deyil. Belə çıxır ki, əgər maddənin kütləsi müəyyən kritik dəyəri keçərsə, o zaman istilik enerjisini itirdikdən sonra cazibə qüvvələrinin təsiri altında çökməlidir. Bu kritik kütlə dəyəri Günəşimizin kütləsindən təxminən 2-3 dəfə çoxdur (2-3 Ms).

Kainatda həm kütləsi günəşdən on dəfə az, həm də onlarla dəfə çox olan milyardlarla ulduzu müşahidə edirik. Ulduzlar istilik enerjisini səthdən elektromaqnit şüalanması şəklində itirirlər. Bir ulduzun kütləsi nə qədər böyükdürsə, onun parlaqlığı da bir o qədər böyükdür. Beləliklə, kütləsi Günəşdən on qat böyük olan ulduzun parlaqlığı on min dəfə çoxdur.

Uzunmüddətli enerji itkiləri ulduzların dərin daxili qatlarında baş verən termonüvə birləşmə reaksiyaları ilə kompensasiya edilir. Lakin nüvə resursları tükəndikdən sonra ulduz soyumağa başlayır. Hesablamalar göstərir ki, bizim Günəş kimi ulduzlar ehtiyatlarını təqribən 10 milyard ildən 1, kütləsi isə on dəfə böyük olan 10 milyon ildən sonra yandırırlar. Axı onların parlaqlığı 10.000 dəfə çoxdur. Soyumanın başlaması ilə ulduz cazibə qüvvələrinin təsiri altında büzülməyə başlayır. Kütlədən asılı olaraq, sıxılma üçə səbəb olur fərqli növlər obyektləri (bax. Şəkil 1). Günəş nizamının kütləsi olan ulduzlar ağ cırtdanlara çevrilir - Yerin radiusu ilə müqayisə olunan ölçülərə malik olduqca sıx cisimlərə (sıxlığı 10 5 - 10 9 q / sm 3). Ağ cırtdanlarda cazibə qüvvəsi sıx elektron qazının kvant xassələri ilə əlaqədar olan degenerasiya olunmuş elektronların təzyiqi ilə balanslaşdırılır. Kütləsi 1,2 ms-dən çox olan ulduzlar üçün. tənəzzülə uğramış elektronların təzyiqi artan cazibə qüvvəsinə qarşı çıxa bilmir və belə ulduzlar daha da kiçilməkdə davam edir. Kütlənin qiyməti 2-3 Ms-dən çox deyilsə, onda onun sıxılması atom nüvəsinin sıxlığı 10 14 -10 15 q/sm 3-də dayanır. Belə bir sıxlıqda maddə demək olar ki, tamamilə neytronlara çevrilir və cazibə qüvvəsi degenerasiyaya uğramış neytron qazının təzyiqi ilə balanslaşdırılır. Təbii ki, belə obyektlər neytron ulduzları adlanırdı. Neytron ulduzunun radiusu cəmi bir neçə kilometrdir. Milyonlarla kilometr radiusa malik olan orijinal ulduzun on kilometr ölçüsünə sıxılması dərhal (astrofizika anlayışları çərçivəsində, yəni təxminən bir saatlıq sərbəst düşmə sürətində) baş verir. qısa müddətdə nəhəng miqdarda enerji buraxılır. Ulduzun xarici hissələri sanki saniyədə on minlərlə kilometr sürətlə partlayır və bir-birindən ayrılır. Enerjinin çox hissəsi formada yayılır elektromaqnit dalğaları, belə ki, bir neçə gün ərzində ulduzun parlaqlığı Qalaktikadakı bütün ulduzların ümumi parlaqlığı ilə müqayisə oluna bilər. Belə bir partlayışa fövqəlnova partlayışı deyilir.

1 Günəşin bugünkü yaşı 5 milyard ildir.

Nəhayət, əgər ulduzun kütləsi Günəşin kütləsindən üç dəfə çox olarsa, onda heç bir itələyici qüvvə sıxılma prosesini dayandıra bilməz və o, “qara dəlik”in əmələ gəlməsi ilə relativistik çöküşlə başa çatır.

Amma bu o demək deyil ki, yaranan kosmik cisimlər mütənasib kütlələrə sahib olacaqlar. Akademik Ya.Zeldoviç məruzəsində bu uyğunsuzluqların səbəbləri üzərində ətraflı dayandı. Qravitasiya qüvvələri kütlə qüsuru ilə xarakterizə olunur. Qravitasiya kütləsi qüsuru 30, 50 və hətta 99%-ə çatdıqda vəziyyətlər yarana bilər.

Nəzəri hesablamalar "qara dəliyin" doğulması üçün bir neçə üsul təqdim edir (şək. 2). Birincisi, uzaq bir müşahidəçi tərəfindən qəbul edilən orijinal ulduzun parlaqlığının sürətlə azalacağı kütləvi bir ulduzun birbaşa çökməsi mümkündür. Bənövşəyi rəngdən ulduz tez qırmızıya, sonra infraqırmızıya çevrilir və sonra tamamilə sönür. O, hələ də enerji yaysa da, cazibə sahəsi o qədər güclü olur ki, foton yolları çökən ulduza doğru geri dönəcək. Aşağıdakı yol da mümkündür: ulduzun mərkəzi hissələri kütləsi kritikdən böyük olan sıx isti neytron nüvəsinə sıxılır və sonra sürətli soyuduqdan sonra (onlarla saniyə ərzində) kütləvi neytron ulduzu daha da çökərək “qara dəliyə” çevrilir. Belə iki mərhələli proses, normal neytron ulduzunun əmələ gəlməsi ilə fövqəlnovanın partlamasına bənzər ulduzun xarici hissələrinin partlamasına gətirib çıxarır. Nəhayət, fövqəlnova partlayışından on milyonlarla il sonra, ətrafdakı ulduzlararası maddənin səthinə düşməsi nəticəsində neytron ulduzunun kütləsi kritik dəyəri keçdikdə, bir neytron ulduzundan “qara dəlik” yarana bilər.

Ulduz təkamülünün bu üç növ son obyektini müşahidə etmək mümkündürmü: ağ cırtdanlar, neytron ulduzları və "qara dəliklər"?

Tarixən məlum oldu ki, ağ cırtdanlar ulduzların təkamülü nəzəriyyəsi başa düşülməmişdən çox əvvəl kəşf edilib. Onlar yüksək səth temperaturu olan yığcam ağ ulduzlar kimi müşahidə edilmişdir. Bəs onlar enerjini haradan alırlar, çünki nəzəriyyəyə görə onlarda nüvə enerjisi mənbələri yoxdur? Belə çıxır ki, onlar təkamülün əvvəlki, qaynar mərhələlərindən qoyub getdikləri istilik enerjisi ehtiyatları hesabına parlayırlar. Kiçik səth sahəsi ilə bu ulduzlar enerjilərini çox az itirirlər. Onlar yavaş-yavaş soyuyur və yüz milyonlarla il ərzində qara cırtdanlara çevrilirlər, yəni soyuq və görünməz olurlar.

Neytron ulduzları daha şanslıdır. Onları ilk dəfə nəzəriyyəçilər "qələmin ucunda" kəşf etdilər və proqnozdan təxminən 30 il sonra kosmik ciddi dövri şüalanma mənbələri - pulsarlar kimi kəşf edildi. (Bu kəşfə görə ilk pulsarı kəşf edən Britaniya astronomları qrupunun lideri A. Hewish Nobel mükafatına layiq görüldü.) Pulsarlar ən gənc pulsarlar üçün saniyənin yüzdə birindən bir neçə saniyəyə qədər nəbz təkrarlama dövrləri ilə müşahidə olunur. yaşı on milyonlarla il olan pulsarlar. Pulsarların dövriliyi onların öz oxu ətrafında sürətli fırlanması ilə əlaqədardır.

Bir fırlanan obyektin səthində bir işıq işığını təsəvvür edin. Əgər belə bir cisimdən gələn işıq şüası yolunda olsanız, ondan radiasiyanın cismin fırlanma müddətinə bərabər bir dövrə malik ayrı-ayrı impulslar şəklində gələcəyini görəcəksiniz - bu, kobud olacaq. , pulsarın təxmini, lakin əsaslı şəkildə düzgün modeli. Nə üçün neytron ulduzunun səthindən şüalanma projektordan çıxan işıq şüası kimi dar bucaqlı konusda qaçır? Məlum olur ki, 10 11 -10 12 qaus güclü maqnit sahəsi sayəsində neytron ulduzu yalnız maqnit qütblərindən gələn qüvvə xətləri boyunca enerji yayır ki, bu da fırlanma nəticəsində pulsar fenomeninə səbəb olur. kosmik mayak. Maraqlıdır ki, kosmosa yayılan enerji onun fırlanma enerjisindən alınır və pulsarın fırlanma müddəti tədricən artır. Zaman zaman, dövrün bu hamar böyüməsi, pulsar dövrün dəyərini demək olar ki, dərhal azaldarkən, tezlik uğursuzluqları ilə üst-üstə düşür. Bu uğursuzluqlar neytron ulduzun "ulduzlu zəlzələsi" nəticəsində yaranır. Neytron ulduzun bərk qabığında fırlanma yavaşladıqca (bax. Şəkil 3) mexaniki gərginliklər tədricən toplanır və bu gərginliklər son gücü aşdıqda qəfil enerjinin ayrılması və bərk qabığın yenidən qurulması baş verir - pulsar. belə restrukturizasiya zamanı onun fırlanma müddətini dərhal azaldır.

Qara dəliklər necə şüalanır?

Ulduz dağıldıqdan və "qara dəliyə" çevrildikdən sonra qalan şey xarici cazibə sahəsidir. Bir ulduzun xarici xüsusiyyətlərinin bütün zənginliyi bir maqnit sahəsidir, kimyəvi birləşmə, radiasiya spektri - qravitasiyanın çökməsi prosesində yox olur. Bir anlıq Yerimizin "qara dəliyin" yanında olacağı fantastik bir vəziyyəti təsəvvür edin (şək. 4). Yer sadəcə olaraq “qara dəliyə” düşməyə başlamazdı, gelgit qüvvələri Yeri deformasiya etməyə, “qara dəlik” tərəfindən tamamilə udulmazdan əvvəl onu bir ləpəyə çəkməyə başlayacaqdı.

Fırlanma olmayan "qara dəlik" yalnız cazibə radiusunun dəyəri ilə xarakterizə olunur R g , "qara dəliyin" yaxınlığında sferanı məhdudlaşdırır, altından heç bir siqnal çıxa bilməz. Əgər “qara dəlik” də bucaq momentinə malikdirsə, onda qravitasiya radiusunun üstündə erqosfer adlanan sahə görünür. Erqosferdə olan hissəcik istirahətdə qala bilməz. Zərrəcik erqosferdən çürüdükdə enerji çıxarıla bilər - bir fraqment "qara dəliyə" düşür, ikincisi isə artıq enerjini özü ilə götürərək sonsuzluğa uçur (44-cü səhifədəki şəklə baxın).

Qalaktikamızda “qara dəliklərin” axtarışı ikili ulduz sistemlərində ən perspektivlidir. Ulduzların 50%-dən çoxu ikili sistemlərin bir hissəsidir. Onlardan biri “qara dəliyə” çevrilsin. İkincisi kifayət qədər təhlükəsiz məsafədədirsə, yəni gelgit qüvvələri onu məhv etmir, ancaq bir az deformasiya edirsə, belə iki ulduz hələ də ümumi ağırlıq mərkəzi ətrafında fırlanacaq, lakin onlardan biri görünməz olacaq. Sovet alimləri, akademik Ya.Zeldoviç və O.Hüseyinov 1965-ci ildə daha kütləvi komponentin görünməz olduğu ikili sistemlər arasında "qara dəliklər" axtarmağı təklif etdilər. Sonrakı araşdırmalar göstərdi ki, əgər optik ulduz öz səthindən maddəni itirərsə, o zaman “qara dəlik” ətrafında işıqlı bir halo görünə bilər. İndi isə astronomların bütün ümidləri “qara dəliklərin” onları əhatə edən materiya ilə qarşılıqlı təsirinin öyrənilməsi ilə bağlıdır.

Soyuq maddənin "qara dəliyə" sferik düşməsi enerjinin nəzərəçarpacaq dərəcədə sərbəst buraxılmasına səbəb olmur: "qara dəliyin" səthi yoxdur, təsir zamanı maddə dayanıb enerjisini vurğulayır. Amma akademik Ya.Zeldoviç və amerikalı astrofizik E.Salpeterin 1964-cü ildə müstəqil şəkildə göstərdiyi kimi, əgər “qara dəlik” istiqamətləndirilmiş qaz axını ilə “üfürülürsə”, onun arxasında güclü zərbə dalğası yaranır ki, bu zaman qaz 1964-cü ildə istiləşir. on milyonlarla dərəcə və spektrin rentgen diapazonunda emissiya etməyə başlayır. Bu, optik ulduzun ulduz küləyi ilə axdığı zaman baş verir və onun ölçüsü Roche lobu adlanan bəzi kritik boşluqla müqayisədə kiçikdir (Şəkil 5a). Ulduz bütün Roche lobunu doldurursa, onda axın "dar boyun" vasitəsilə baş verir (şək. 56) və "qara dəlik" ətrafında bir disk meydana gəlir. Diskdəki maddə sürətini itirdikcə yavaş-yavaş bükülən spiral şəklində "qara dəliyə" doğru düşür. Düşmə prosesində qravitasiya enerjisinin bir hissəsi istiliyə çevrilir və diski qızdırır. Diskin "qara dəliyə" yaxın yerləri ən çox qızdırılır. Onlardakı temperatur on milyonlarla dərəcəyə qədər yüksəlir və nəticədə disk, şok dalğası vəziyyətində olduğu kimi, Əsas hissə rentgen diapazonunda enerji yayır.

İkili sistemdə “qara dəliyin” əvəzinə neytron ulduzu olarsa, oxşar mənzərə müşahidə olunacaq (şək. 5c). Bununla belə, bir neytron ulduzu güclüdür maqnit sahəsi. Bu sahə hadisə materiyasını maqnit qütbləri bölgəsinə yönəldir, burada enerjinin əsas hissəsi rentgen diapazonunda buraxılır. Belə bir neytron ulduzu fırlananda biz rentgen pulsarının fenomenini müşahidə edəcəyik.

Hazırda binar sistemlərdə çoxlu sayda kompakt rentgen mənbələri aşkar edilmişdir. Onlar qonşu optik ulduz tərəfindən mənbənin tutulması zamanı radiasiyanı müntəzəm olaraq söndürməklə aşkar edilib. Radiasiyanın özü əlavə olaraq modulyasiya olunursa, o zaman çox güman ki, neytron ulduzudur, əgər belə deyilsə, belə bir mənbəyi "qara dəlik" kimi nəzərdən keçirməyə əsas var. Kepler qanunları əsasında edilə bilən kütlələrinin təxminləri onların neytron ulduzu üçün kritik həddən böyük olduğunu göstərdi. Kütləsi 10 Ms-dən çox olan Cygnus X-1 mənbəyi ən ətraflı şəkildə tədqiq edilmişdir. Bütün xüsusiyyətləri ilə "qara dəlik" dir.

Uzun müddət astrofiziklərin əksəriyyəti ətrafında heç bir hissəcik olmayan təcrid olunmuş “qara dəliyin” şüalanmadığına inanırdılar. Amma bir neçə il əvvəl məşhur ingilis astrofiziki S.Hokinq göstərmişdi ki, hətta tamamilə təcrid olunmuş “qara dəlik” də kosmosa fotonlar, neytrinolar və digər hissəciklər buraxmalıdır. Bu enerji axını güclü dəyişən qravitasiya sahəsində hissəcik istehsalının kvant hadisələri nəticəsində yaranır. Ulduz çökmə zamanı qravitasiya radiusunun dəyərinə asimptotik şəkildə yaxınlaşır və ona yalnız sonsuz uzun müddət ərzində çatır. "Qara dəlik" ətrafındakı boşluqda həmişə kiçik bir qeyri-statik sahə var. Statik olmayan sahələrdə isə yeni hissəciklər yaranmalıdır. Hokinq “qara dəliklərin” şüalanma prosesini təfərrüatı ilə hesablamış və göstərmişdir ki, zaman keçdikcə “qara dəliklər” azalır, sanki içəri çəkilir və özbaşına kiçik ölçülərə qədər kiçilir. Alınmış düsturlara uyğun olaraq, "qara dəliyin" kvant şüalanması T ~ 10 -6 Ms/M°K temperaturu ilə xarakterizə olunur. Beləliklə, əgər "qara dəliyin" kütləsi günəşə bərabərdirsə, effektiv radiasiya temperaturu əhəmiyyətsizdir - 10 -6 ° K. “Qara dəliyin” ömrünü də hesablaya bilərsiniz: illər. Ulduz kütləsinin "qara dəlikləri" üçün bu vaxt olduqca uzundur və Hokinq prosesləri ikili sistemlərdə "qara dəliklərin" müşahidə edilən təzahürlərinə təsir göstərmir.

Təxminən on il əvvəl kainatda ən heyrətamiz və hələ də həll olunmamış obyektlər - kvazarlar kəşf edildi. Kvazarların parlaqlığı hətta çox böyük qalaktikaların parlaqlığından yüz dəfələrlə yüksəkdir, yəni kvazarlar yüz milyardlarla ulduzdan daha güclü parlayır. Dəhşətli dərəcədə yüksək parlaqlıqla yanaşı, daha bir heyrətamiz fakt müşahidə olunur - bir neçə il və ya hətta aylar ərzində kvazarlardan gələn radiasiya axını onlarla dəfə dəyişə bilər. Radiasiyanın dəyişkənliyi onun ölçüləri olmayan çox yığcam bir bölgədə istehsal olunduğunu göstərir daha çox ölçülər günəş sistemi. Bu, böyük parlaqlığa malik bir obyekt üçün çox kiçikdir. Bu orqanlar nədir?

Nəzəriyyəçilər tərəfindən bir neçə model təklif edilmişdir. Onlardan biri bizim Günəşin kütləsindən 10 milyon dəfə böyük olan superkütləli ulduzun mövcudluğunu nəzərdə tutur. Belə bir ulduz çoxlu enerji yayır, lakin onun ömrü kosmik miqyasda çox qısadır: cəmi bir neçə on minlərlə il, bundan sonra o, soyuyur və “qara dəliyə” çökür. Başqa bir modeldə kvazarın on milyonlarla isti massiv ulduzlardan ibarət klaster olduğu güman edilirdi (şək. 6). Ulduzlar toqquşacaq, bir-birinə yapışacaq, daha kütləvi olacaq, təkamül edəcək. Bu zaman fövqəlnova partlayışları tez-tez baş verəcək və böyük enerji buraxılışı müşahidə olunacaq. Amma bu halda da yaxın ulduzlar çoxluğu superkütləvi “qara dəliyə” çevrilir.

İngilis astrofiziki D.Linden-Lell belə fövqəlkütləvi "qara dəliyin" necə aşkar ediləcəyi haqqında ilk düşünən olub. O göstərdi ki, superkütləvi "qara dəlik" ətrafında ulduzlararası fəzada həmişə mövcud olan ulduzlararası qazın düşməsi böyük enerji buraxılmasına səbəb olacaq. “Qara dəliyin” ətrafında kvazarlarda müşahidə olunan bütün xüsusiyyətlərə malik radiasiya halosu peyda olacaq. Hazırda maddənin daxil olduğu superkütləvi “qara dəliklər” kimi kvazarların emissiyası ilə bağlı nəzəriyyə qurulmuşdur, lakin bu model üçün birmənalı sübut hələ əldə edilməmişdir.

İcmalı fizika-riyaziyyat elmləri namizədi hazırlamışdır
NİKOLAY ŞAKURA

Astronomlar hazırda bütün kainatdakı ən böyük cismi kəşf ediblər. Bunun Yerdən 228 milyon işıq ili uzaqlıqda, Perseus bürcündə NGC 1277 qalaktikasının mərkəzində fövqəladə ağır qara dəlik olduğu ortaya çıxdı.
Bu kəşf Heydelberq Astronomiya İnstitutunun bir qrup alman alimi tərəfindən Hobby-Eberli teleskopunun infraqırmızı spektrometri ilə əldə edilən qalaktikanın təsvirlərinin təhlili zamanı edilib. "Rossiyskaya qazeta" yazır ki, Perseus bürcündəki qara dəlikdə böyük miqdarda maddə var - Günəşimizin 14-20 milyard kütləsi.
Məlum oldu ki, bu kütlə bütün qalaktikanın kütləsinin 14 faizindən çoxunu təşkil edir, halbuki adətən superkütləvi qara dəliklərə təxminən 0,1 faiz daxildir. Bundan əvvəl kütləsi 9,8 milyard günəş kütləsi olan NGC 4889 qalaktikasındakı qara dəlik ən ağır cisim hesab olunurdu.
“Bu, həqiqətən də çox qəribə qalaktikadır. Demək olar ki, tamamilə qara dəlikdən ibarətdir. Ola bilsin ki, biz qara dəlik qalaktikaları sinfindən ilk obyekti kəşf etmişik”, - tədqiqatın müəlliflərindən biri astronom Karl Gebhardt bildirib. Alimlərin fikrincə, tədqiqatın nəticələri qara dəliklərin əmələ gəlməsi və böyüməsi nəzəriyyəsini dəyişə bilər.
Alimlərin fikrincə, tədqiqatın nəticələri qara dəliklərin əmələ gəlməsi və böyüməsi nəzəriyyəsini dəyişə bilər, BBC qeyd edir.
Astrofiziklər hesab edirlər ki, ən böyük qalaktikaların mərkəzində həmişə ən azı bir qara dəlik var. Bu obyektlərin formalaşmasının xarakteri hələ tam aydın deyil. Qara dəliklərin çox vaxt ölümdən sonra qeyri-məhdud qravitasiya daralması nəticəsində əmələ gəldiyinə inanılır. böyük ulduzlar. Onlar elə güclü cazibə qüvvəsi yaradırlar ki, heç bir maddə, hətta işıq da onları tərk edə bilməz, - təxribatçı aydınlaşdırır.
ukrinform.ua yazır ki, daha bir kəşfi Avropa Cənub Rəsədxanasının astronomları edib. Onlar həm də qara dəliklə bağlı olan obyekti - kvazarı kəşf ediblər. Qara dəlik cazibəsi ilə uçan ulduzları məhv edir. Yaranan ulduz qazı eyni vaxtda fırlanarkən tədricən çuxura çəkilir. Diskin mərkəzi hissəsinin sıxılması və sürətli fırlanması onun istiləşməsinə və güclü radiasiyaya səbəb olur. Qara dəliyin maddənin bir hissəsini udmağa vaxtı yoxdur və onu qismən qaz və kosmik şüaların dar istiqamətli axınları şəklində tərk edir - buna kvazar deyilir.
Tapılan kvazar, alimlərin əvvəllər müşahidə etdiklərindən 5 dəfə güclüdür. Bu kvazardan maddənin atılma sürəti Günəşin radiasiyasından iki trilyon dəfə və bütün qalaktikamızın radiasiyasından 100 dəfə çoxdur. “Mən 10 ildir ki, belə bir canavar axtarıram” dedi tədqiqatçılardan biri, professor Naum Arav.
Qeyd edilir ki, kvazar superkütləli qara dəlikdən 1000 işıq ili uzaqda yerləşir və saniyədə 8 min kilometr sürətlə hərəkət edir.

Qara dəliklər, qaranlıq maddə, qaranlıq maddə... Şübhəsiz ki, ən qəribəsi və ən çox bunlardır sirli obyektlər kosmosda. Onların qəribə xassələri kainatdakı fizika qanunlarına və hətta mövcud reallığın təbiətinə zidd ola bilər. Qara dəliklərin nə olduğunu başa düşmək üçün elm adamları “işarələri dəyişdirməyi”, qutudan kənarda düşünməyi öyrənməyi və bir az təxəyyül tətbiq etməyi təklif edirlər. Qara dəliklər böyük kütlənin boşluqda cəmləşdiyi kosmos bölgəsi kimi təsvir edilə bilən super kütləvi ulduzların nüvələrindən əmələ gəlir və orada heç bir şey, hətta işıq da cazibə qüvvəsindən qaça bilməz. Bu, ikinci kosmik sürətin işıq sürətini aşdığı sahədir: Hərəkət obyekti nə qədər böyükdürsə, cazibə qüvvəsindən qurtulmaq üçün bir o qədər sürətlə hərəkət etməlidir. Bu ikinci qaçış sürəti kimi tanınır.

Collier Ensiklopediyası qara dəliyi kosmosda maddənin tam cazibə qüvvəsi ilə çökməsi nəticəsində yaranmış, qravitasiya cazibəsinin o qədər güclü olduğu, nə maddə, nə işıq, nə də digər informasiya daşıyıcılarının onu tərk edə bilməyəcəyi bölgə adlandırır. Belə ki daxili hissə qara dəlik kainatın qalan hissəsi ilə causally əlaqəsi yoxdur; qara dəliyin daxilində baş verən fiziki proseslər onun xaricindəki proseslərə təsir edə bilməz. Qara dəlik bir istiqamətli membran xüsusiyyətinə malik bir səthlə əhatə olunmuşdur: maddə və radiasiya onun vasitəsilə qara dəliyə sərbəst düşür, lakin ondan heç nə qaça bilməz. Bu səth "hadisə üfüqü" adlanır.

Kəşf tarixi

Ümumi nisbilik nəzəriyyəsi (1915-ci ildə Eynşteyn tərəfindən irəli sürülmüş cazibə nəzəriyyəsi) və başqaları tərəfindən proqnozlaşdırılan qara dəliklər daha çoxdur. müasir nəzəriyyələr qravitasiya 1939-cu ildə R.Oppenheimer və H.Snayder tərəfindən riyazi əsaslandırıldı.Lakin bu obyektlərin yaxınlığında məkan və zamanın xüsusiyyətləri o qədər qeyri-adi oldu ki, astronomlar və fiziklər 25 il ərzində onları ciddiyə almadılar. Lakin 1960-cı illərin ortalarında astronomik kəşflər bizi qara dəliklərə mümkün fiziki reallıq kimi baxmağa məcbur etdi. Yeni kəşflər və tədqiqatlar kosmos və zaman anlayışımızı əsaslı şəkildə dəyişdirə, milyardlarla kosmik sirlərə işıq sala bilər.

Qara dəliklərin əmələ gəlməsi

Nə qədər ki, termonüvə reaksiyaları ulduzun daxili hissəsində baş verir, onlar dəstəklənir yüksək temperatur və təzyiq, ulduzun öz çəkisi altında çökməsinin qarşısını alır. Lakin zaman keçdikcə nüvə yanacağı tükənir və ulduz kiçilməyə başlayır. Hesablamalar göstərir ki, əgər ulduzun kütləsi üç Günəş kütləsini keçməzsə, o zaman “qravitasiya ilə döyüşdə” qalib gələcək: onun cazibə qüvvəsinin çökməsi “degenerasiyaya uğramış” maddənin təzyiqi ilə dayandırılacaq və ulduz əbədi olaraq bir ulduza çevriləcək. ağ cırtdan və ya neytron ulduzu. Ancaq bir ulduzun kütləsi üç günəşdən çox olarsa, o zaman heç bir şey onun fəlakətli dağılmasının qarşısını ala bilməz və o, tez bir zamanda qara dəliyə çevrilərək hadisə üfüqünün altına düşəcək.

Qara dəlik pişi dəliyidirmi?

İşıq yaymayan hər şeyi görmək çətindir. Qara dəliyi axtarmağın yollarından biri bölgələri axtarmaqdır açıq alan, böyük kütləyə malik olan və qaranlıq məkanda yerləşən. Bu tip obyektləri axtararkən astronomlar onları iki əsas sahədə tapdılar: qalaktikaların mərkəzlərində və Qalaktikamızda ikili ulduz sistemlərində. Ümumilikdə, alimlərin təklif etdiyi kimi, on milyonlarla belə obyekt var.

Hazırda qara dəliyi digər obyekt növündən ayırmağın yeganə etibarlı yolu cismin kütləsini və ölçüsünü ölçmək və onun radiusunu müqayisə etməkdir.