2007-09-12 / Vladimir Pokrovskiy

Qora tuynuklar tug'ilishidan oldin o'ladi. Hech bo'lmaganda, Ogayo shtatidagi Case Western Reserve Universitetining amerikalik nazariy fiziklari. Ular qora tuynuklar paydo bo'la olmasligini anglatuvchi matematik formulalar bilan chiqishdi. Agar bu formulalar to'g'ri bo'lsa, ehtimol 20 -asrning eng muhim kosmologik qurilishi qulab tushadi.

Qora tuynuk nima? Hammamiz bilamizki, bu haqda bizga ko'p marta xabar berilgan. Bu juda katta massa, uning tortish kuchi shunchaki dahshatli. Hodisa ufqlari deb ataladigan biror narsa markazdan uzoqlashganda, hamma narsa hech narsa emas, xoh moddiy jism bo'lsin, xoh kvant elektromagnit nurlanish - foton, u ham moddiy tanadir, lekin Shu bilan birga, elektromagnit to'lqin orqaga qaytolmaydi. Shunday qilib, fotonlar haqida hali bilmagan holda, buyuk Laplas bir vaqtlar qora tuynukni aniqlagan, keyin 1916 yilda uni nemis fizigi Shvarssild bashorat qilgan, garchi "qora tuynuk" atamasi faqat 1967 yilda taklif qilingan.

Bilasizmi, tasodifan yaqin atrofdagi hamma narsani so'rib oladigan o'ta katta tana - bizning tasavvurlarimizdan ustun bo'lgan bizning kosmosimiz nimasi bilan farq qiladi? Alohida narsa bor - buni Eynshteyn o'zi emas, balki uning nisbiylik nazariyasi yordamida kiritgan. Bu nazariyaga ko'ra, qora tuynukka tushgan narsa matematik nuqtaga tushadi. Tuynuk butunlay bo'sh, faqat nuqtadan tashqari. Va bu vaqtda mutlaqo imkonsiz narsa kuzatiladi - o'ziga xoslik: nolga bo'linish, cheksiz zichlik va bu erdan eng hayoliy oqibatlar kelib chiqadi. Masalan, parallel koinotga kirish yoki bizning fazodagi boshqa nuqtaga bir zumda o'tish.

Ammo fizika nuqtai nazaridan bizning dunyomiz nolga bo'linishi g'ayrioddiy, har doim qandaydir xijolat edi. Bu faqat matematikada bo'lishi mumkin, lekin aslida - hech qachon.

1976 yilda taniqli ingliz nazariy fizigi Stiven Xoking kvant effektini kashf etdi, buning natijasida qora tuynuk, ya'ni tortishish kuchi tashqaridan yorug'lik chiqara olmaydigan jism hali ham chiqaradi. Agar u bir-biriga kvant-mexanik tarzda bog'langan "zarracha-antipartikula" bo'lsa va bu zarrachalardan biri teshikka tushib qolsa, qolgan bo'shlar uni o'sha erdan tortib olishini ko'rsatdi. Endi Klivlend nazariyotchilari qora tuynukning bug'lanishi shunchalik kuchli ekanligini isbotladiki, u paydo bo'lgunga qadar bug'lanadi.

Qanday qilib ular buni qildilar va o'z xulosalarida qanchalik to'g'ri, taxmin qilmaylik, buni hamkasblariga hukm qilaylik. Ammo, aslida, qora tuynuklar borligiga shubha uzoq vaqtdan beri bildirilgan va vaqti -vaqti bilan mualliflari qora tuynuklar yo'qligini isbotlaydigan nashrlar paydo bo'ladi. Hozirgacha bir necha yuz ochilganiga qaramay. "Ammo bu qora tuynuklar emas", deydi Klivlend nazariyotchilari. "Bu juda katta kosmik ob'ektlar."

Nomidagi Davlat Astronomiya Instituti direktori, Rossiya Fanlar akademiyasining muxbir a'zosi Anatoliy Cherepashchuk Sternberg nomidagi Moskva davlat universiteti MV Lomonosov, men bu haqda izohlarda ehtiyotman.

"Haqiqatan ham," dedi u NG muxbiriga bergan intervyusida, "bu erda terminologik chalkashliklar bor. Biz osmonda xuddi qora tuynuklar kabi o'zini tutadigan narsalarni ko'ramiz va biz ularni qora tuynuklar deb hisoblaymiz va ularni shunday ataymiz, lekin shuni ko'rsatish kerakki, bular yuzasi bo'lmagan narsalar. Ammo bilvosita alomatlar borki, ularning yuzasi yo'q ".

Cherepashchuk qora tuynuklar bug'langanda hech qanday yangilik ko'rmaydi: “Ularning hammasi bug'lanadi. Agar qora tuynukning massasi o'rtacha tog 'massasidan oshmasa, masalan, Moskvadagi Lenin tepaliklari, ya'ni 1015 gramm bo'lsa, u haqiqatan ham bir lahzada, portlashda bug'lanadi; Holbuki, massasi bir necha Quyosh bo'lgan teshiklar butunlay bug'lanib ketishi uchun minglab kosmologik vaqt kerak bo'ladi. Biroq, ekzotik nazariyalar borki, ular bizning makonimiz 4 o'lchamli emas, balki 11 o'lchovli ekanligini hisobga oladi va bu qo'shimcha o'lchovlarga ko'ra, qora tuynuk ham bug'lanadi. Va shuning uchun bug'lanish jarayoni oddiy to'rt o'lchovli kosmosga qaraganda ancha tezroq. Qaysidir ma'noda siz aytayotgan asar bu nazariyalarning mantiqiy davomiga o'xshaydi. Ammo, takror aytaman, qora tuynuklar borligi haqida bilvosita dalillar ko'p ".

"Qora tuynuk" atamasini birinchi marta 1967 yilda Jon A. Uiler ishlatgan. Bu shunday katta tortish kuchiga ega bo'lgan maydonning nomi, hatto yorug'lik kvantlari ham o'z chegaralarini tark eta olmaydi. Hajmi tortishish radiusi bilan belgilanadi va harakat chegarasi hodisalar gorizonti deb ataladi.

Rassom nazarida qora tuynuk

Ideal holda, qora tuynuk, agar u izolyatsiya qilingan bo'lsa, mutlaqo qora bo'shliqdir. Qora tuynuk aslida qanday ko'rinishini hech kim bilmaydi, faqat uning nomiga mos kelmasligi ma'lum, chunki u ko'rinmas. Astronom -olimlarning fikriga ko'ra, uning mavjudligini faqat voqea gorizonti hududida porlashi bilan aniqlash mumkin. Bu ikkita sababga ko'ra sodir bo'ladi:

1. Unga materiya zarralari kiradi, qaytish nuqtasiga yaqinlashganda tezligi pasayadi. Ular gaz va changning tarqoq buluti tasvirini yaratadilar, uning ichida zichlik oshadi.
2. Qora tuynuk yonidan o'tadigan yorug'lik kvantlari o'z traektoriyasini o'zgartiradilar. Bu buzilish ba'zida shunchalik katta bo'ladiki, yorug'lik ichkariga kirishdan oldin uning atrofida bir necha marta egiladi. Bu yorug'lik halqasini hosil qiladi.

Astronomlarning taxminlariga ko'ra, hamma narsani iste'mol qiladigan yulduz shaklsiz emas, balki yarim oyga o'xshaydi. Buning sababi shundaki, maxsus kosmik sabablarga ko'ra, kuzatuvchiga qaragan tomon har doim boshqa tomondan yorqinroq bo'ladi. Yarim oyning markazidagi qora doira - qora tuynuk.

Vujudga kelishi

Ikki kelib chiqish stsenariysi mavjud: katta yulduzning kuchli siqilishi, galaktikaning markazining yoki uning gazining siqilishi. Shuningdek, ular Katta portlashdan keyin paydo bo'lgan yoki ularning paydo bo'lishi natijasida paydo bo'lgan degan farazlar mavjud katta miqdor yadro reaktsiyasidagi energiya.

Ko'rishlar

M87 galaktikasidagi reaktiv - galaktik yadroda o'ta katta qora tuynuk faolligining namoyon bo'lishi

Bir nechta asosiy turlari bor: Supermassiv - juda o'sib ketgan, ko'pincha galaktikalar markazida joylashgan; Birlamchi - ular olam paydo bo'lganda tortishish maydoni va zichligi bir xilligida katta burilishlar bilan paydo bo'lishi mumkin deb taxmin qilinadi; Kvant - gipotetik jihatdan yadro reaktsiyalaridan kelib chiqadi va mikroskopik o'lchamga ega.

Qora tuynukning hayoti abadiy emas

S. Xoking taxminiga ko'ra, u taxminan 10-60 daraja yil bilan chegaralangan. Teshik asta -sekin "ingichka" bo'lib, faqat elementar zarralarni qoldiradi.

Antipod - oq tuynuk ham bor degan taxmin bor. Agar hamma narsa birinchisiga kirsa va tashqariga chiqmasa, ikkinchisiga kirish imkonsiz - bu faqat tashqariga chiqadi. Bu nazariyaga ko'ra, oq tuynuk qisqa vaqt ichida paydo bo'ladi va parchalanib, energiya va materiyani sochadi. Juda jiddiy olimlarning fikricha, shu yo'l bilan qandaydir tunnel yaratiladi, uning yordamida ulkan masofalarni bosib o'tish mumkin.

Qora tuynuklar haqida mashhur ilmiy film

Qora tuynuklar - bu bizning koinotimizdagi eng hayratlanarli va ayni paytda qo'rqitadigan narsalar. Ular yadro yoqilg'isi yulduzlarda ulkan massaga ega bo'lgan paytda paydo bo'ladi. Yadro reaktsiyalari to'xtaydi va yoritgichlar soviy boshlaydi. Yulduzning jismi tortishish ta'siri ostida qisqaradi va asta -sekin qora tuynukka aylanib, o'ziga kichikroq narsalarni jalb qila boshlaydi.

Birinchi tadqiqotlar

Qora tuynuklarni ilm -fan yorituvchilari yaqinda o'rgana boshladilar, garchi ularning mavjudligi haqidagi asosiy tushunchalar o'tgan asrda ishlab chiqilgan bo'lsa ham. "Qora tuynuk" tushunchasini 1967 yilda J. Uiler kiritgan, garchi bu ob'ektlar ulkan yulduzlarning qulashi paytida muqarrar ravishda paydo bo'ladi degan xulosa o'tgan asrning 30 -yillarida qilingan. Qora tuynuk ichidagi hamma narsa - asteroidlar, u yutadigan yorug'lik - kometalar - bir paytlar bu sirli ob'ekt chegaralariga juda yaqinlashgan va ularni tashlab keta olmagan.

Qora tuynuklarning chegaralari

Qora tuynuk chegaralarining birinchisi statik chegara deb ataladi. Bu mintaqaning chegarasi bo'lib, unga begona jism tinchlana olmaydi va unga tushmaslik uchun qora tuynukka nisbatan aylana boshlaydi. Ikkinchi chegara voqealar gorizonti deb ataladi. Qora tuynuk ichidagi hamma narsa bir marta tashqi chegarasidan o'tib, o'ziga xoslik nuqtasiga qarab harakat qilgan. Olimlarning fikricha, bu erda modda shu markaziy nuqtaga oqadi, uning zichligi cheksizlik qiymatiga to'g'ri keladi. Odamlar bunday fizik qonunlar qanday zichlikda joylashganini bila olmaydilar, shuning uchun bu joyning xususiyatlarini ta'riflab bo'lmaydi. So'zning so'zma -so'z ma'nosida, bu odamlarning atrofimizdagi dunyo haqidagi bilimlaridagi "qora tuynuk" (yoki, ehtimol, "bo'shliq").

Qora tuynuklarning tuzilishi

Voqealar gorizonti - qora tuynukning chidab bo'lmas chegarasi. Bu chegara ichida hatto ob'ektlar ham chiqa olmaydigan zona bor, uning tezligi yorug'lik tezligiga teng. Hatto yorug'lik kvantlari ham voqea ufqini tark eta olmaydi. Bu vaqtda hech qanday ob'ekt qora tuynukdan qochib qutula olmaydi. Biz qora tuynuk ichida nima borligini aniqlay olmaymiz - axir, uning tubida materiyaning nihoyat siqilishi natijasida hosil bo'ladigan o'ziga xoslik nuqtasi bor. Ob'ekt voqea gorizontiga kirganda, o'sha paytdan boshlab, u hech qachon undan chiqib keta olmaydi va kuzatuvchilarga ko'rinmaydi. Boshqa tomondan, qora tuynuk ichida bo'lganlar tashqaridan hech narsani ko'ra olmaydi.

Bu sirli kosmik ob'ektni o'rab turgan hodisa ufqining o'lchami har doim teshikning massasiga to'g'ri proportsionaldir. Agar uning massasi ikki barobar ko'paytirilsa, tashqi chegara ham ikki barobar katta bo'ladi. Agar olimlar Yerni qora tuynukka aylantirishning yo'lini topa olsalar edi, hodisa ufqining kattaligi faqat 2 sm.

Asosiy toifalar

Odatda, o'rtacha qora tuynukning massasi taxminan uchta quyosh massasi yoki undan ko'p. Qora tuynuklarning ikki turidan yulduzlar va supermassivlar ajralib turadi. Ularning massasi Quyosh massasidan bir necha yuz ming marta oshadi. Yulduzli yulduzlar katta osmon jismlari vafotidan keyin hosil bo'ladi. Oddiy ommaviy qora tuynuklar tugagandan so'ng paydo bo'ladi hayot sikli katta yulduzlar. Qora tuynuklarning har ikkala turi, kelib chiqishi turlicha bo'lishiga qaramay, o'xshash xususiyatlarga ega. Qora tuynuklar galaktikalar markazida joylashgan. Olimlarning taxmin qilishicha, ular galaktikalarning shakllanishi paytida bir -biriga yaqin yulduzlarning birlashishi natijasida paydo bo'lgan. Biroq, bu faqat taxminlar, dalillar bilan tasdiqlanmagan.

Qora tuynuk ichida nima bor: taxmin

Ba'zi matematiklarning fikricha, olamning bu sirli jismlari ichida chuvalchanglar deb ataladi - boshqa olamlarga o'tish. Boshqacha qilib aytganda, fazoviy-vaqtli tunnel o'ziga xoslik nuqtasida joylashgan. Bu kontseptsiya ko'plab yozuvchilar va kino ijodkorlariga xizmat qilgan. Biroq, astronomlarning aksariyati koinotlar o'rtasida tunnel yo'q deb hisoblashadi. Ammo, agar ular haqiqatan ham shunday bo'lishsa ham, odamlar qora tuynuk ichida nima borligini bilishning iloji yo'q.

Boshqa bir tushuncha bor, unga ko'ra, bunday tunnelning qarama -qarshi uchida oq tuynuk bor, u erdan bizning olamdan boshqa dunyoga qora tuynuklar orqali katta energiya keladi. Biroq, ilm -fan va texnika taraqqiyotining hozirgi bosqichida bunday sayohatlar haqida gapirish mumkin emas.

Nisbiylik nazariyasi bilan munosabatlar

Qora tuynuklar A.Eynshteynning eng ajoyib bashoratlaridan biridir. Ma'lumki, har qanday sayyora yuzasida yaratilgan tortishish kuchi uning radiusi kvadratiga teskari proportsional va massasiga to'g'ridan -to'g'ri proportsionaldir. Buning uchun samoviy jism bu tortishish kuchini yengish uchun zarur bo'lgan ikkinchi kosmik tezlik tushunchasini aniqlash mumkin. Er uchun bu 11 km / sek. Agar samoviy jismning massasi oshsa va diametri, aksincha, kamaysa, ikkinchi kosmik tezlik oxir -oqibat yorug'lik tezligidan oshib ketishi mumkin. Va nisbiylik nazariyasiga ko'ra, hech qanday ob'ekt harakatlana olmaydi tezroq tezlik yorug'lik, keyin hech narsa o'z chegarasidan chiqib ketishiga yo'l qo'ymaydigan ob'ekt hosil bo'ladi.

1963 yilda olimlar kvazarlarni - radio emissiyasining ulkan manbalari bo'lgan kosmik ob'ektlarni topdilar. Ular bizning galaktikamizdan juda uzoqda joylashgan - ularning masofasi Yerdan milliardlab yorug'lik yili. Kvazarlarning nihoyatda yuqori faolligini tushuntirish uchun olimlar qora tuynuklar ularning ichida joylashgan degan farazni kiritdilar. Bu nuqtai nazar hozir ilmiy doiralarda umumiy qabul qilingan. So'nggi 50 yil mobaynida o'tkazilgan tadqiqotlar nafaqat bu gipotezani tasdiqladi, balki olimlarni har galaktikaning markazida qora tuynuklar bor degan xulosaga olib keldi. Bizning galaktikamiz markazida ham shunday ob'ekt bor, uning massasi 4 million quyosh massasiga teng. Bu qora tuynuk Sagittarius A deb ataladi va u bizga eng yaqin bo'lgani uchun astronomlar tomonidan eng ko'p o'rganilgan.

Xoking radiatsiyasi

Mashhur fizik Stiven Xoking tomonidan kashf etilgan nurlanishning bu turi zamonaviy olimlarning hayotini ancha murakkablashtiradi - bu kashfiyot tufayli qora tuynuklar nazariyasida ko'p qiyinchiliklar paydo bo'ldi. Klassik fizikada vakuum tushunchasi mavjud. Bu so'z to'liq bo'shliqni va materiyaning yo'qligini bildiradi. Biroq, kvant fizikasining rivojlanishi bilan vakuum tushunchasi o'zgartirildi. Olimlar aniqladilarki, u virtual zarralar bilan to'ldirilgan - kuchli maydon ta'siri ostida ular haqiqiy bo'laklarga aylanishi mumkin. 1974 yilda Xoking bunday o'zgarishlarni qora tuynukning kuchli tortishish maydonida - uning tashqi chegarasi, voqealar ufqida sodir bo'lishi mumkinligini aniqladi. Bunday tug'ilish juftlashadi - zarracha va antipartikula paydo bo'ladi. Qoida tariqasida, antipartikula qora tuynukka tushadi va zarracha uchib ketadi. Natijada, olimlar bu kosmik jismlar atrofida qandaydir nurlanishni kuzatadilar. U Xoking radiatsiyasi deb ataladi.

Bu nurlanish jarayonida qora tuynuk ichidagi modda sekin bug'lanadi. Teshik massasini yo'qotadi, nurlanish intensivligi uning massasi kvadratining kattaligiga teskari proportsionaldir. Kosmik me'yorlarga ko'ra, Xokingning nurlanish intensivligi ahamiyatsiz. Agar biz 10 ta quyosh massasi bo'lgan teshik borligini va uning ustiga na yorug'lik, na moddiy narsalar tushmasligini taxmin qilsak, bu holda ham uning parchalanish vaqti juda uzoq bo'ladi. Bunday tuynukning hayoti bizning koinotimizning butun umridan 65 daraja kattalikka oshadi.

Ma'lumotni saqlash

Xoking radiatsiyasi kashf etilgandan keyin paydo bo'lgan asosiy muammolardan biri bu axborotni yo'qotish muammosi. Bu bir qarashda juda oddiy ko'rinadigan savol bilan bog'liq: qora tuynuk to'liq bug'langanda nima bo'ladi? Ikkala nazariya ham - kvant fizikasi ham, klassikasi ham - tizim holatining tavsifi bilan shug'ullanadi. Tizimning dastlabki holati haqida ma'lumotga ega bo'lib, nazariya yordamida uning qanday o'zgarishini tasvirlab berish mumkin.

Shu bilan birga, evolyutsiya jarayonida boshlang'ich holat haqidagi ma'lumotlar yo'qolmaydi - axborotni saqlash bo'yicha o'ziga xos qonun mavjud. Ammo agar qora tuynuk butunlay bug'lanib ketsa, kuzatuvchi bir vaqtlar tuynukka tushgan jismoniy dunyoning bu qismi haqidagi ma'lumotlarni yo'qotadi. Stiven Xoking tizimning dastlabki holati haqidagi ma'lumotlar qora tuynuk to'liq bug'langandan keyin qandaydir tarzda tiklanadi, deb hisoblardi. Ammo qiyinchilik shundaki, ta'rif bo'yicha, qora tuynukdan ma'lumot uzatish imkonsiz - voqealar ufqini hech narsa tark eta olmaydi.

Agar siz qora tuynukka tushib qolsangiz nima bo'ladi?

Agar odam qora tuynuk yuzasiga qandaydir aql bovar qilmas darajada tushsa, u darhol uni o'z tomoniga sudrab bora boshlaydi, deb ishoniladi. Oxir -oqibat, odam subatomik zarralar oqimiga aylanish uchun etarlicha cho'zilib ketadi. Albatta, bu gipotezani isbotlashning iloji yo'q, chunki olimlar qora tuynuklar ichida nima bo'layotganini hech qachon aniqlay olmaydilar. Endi ba'zi fiziklar, agar odam qora tuynukka tushib qolsa, unda klon bo'ladi, deb da'vo qilishadi. Uning birinchi versiyalari Xoking nurlanishining akkor zarralari oqimi bilan darhol vayron bo'lardi, ikkinchisi esa qaytish imkoniyatisiz voqealar gorizontidan o'tgan bo'lardi.

Ha, bor. Qora tuynuk tortishish maydoni shu qadar kuchli bo'ladiki, hatto yorug'lik ham bu hududni tark eta olmaydigan makon-vaqt mintaqasi deb ataladi. Bu tananing kattaligi uning tortishish radiusidan kichik bo'lsa sodir bo'ladi.

Bu nima?

Qora tuynuklar juda kuchli teshikdan paydo bo'lishi kerak ommaviy siqilish, tortishish maydoni shu qadar kuchayadiki, u yorug'lik yoki boshqa nurlanishni chiqarmaydi. Gravitatsiyani engish va qora tuynukdan qochish uchun bu kerak edi kosmosning ikkinchi tezligi- ko'proq yorug'lik. Ammo, nisbiylik nazariyasiga ko'ra, hech bir jism yorug'lik tezligidan katta tezlikni rivojlantira olmaydi. Shuning uchun hech narsa qora tuynukdan uchib chiqa olmaydi. Ma'lumot u erdan ham kelishi mumkin emas. Qora tuynukka tushgan odam nima bo'lganini bilish mumkin emas. Teshiklar yaqinida makon va vaqtning xususiyatlari keskin o'zgaradi.

Kosmik vaqtning bunday mintaqalari mavjudligining nazariy imkoniyati Eynshteyn tenglamalarining ba'zi aniq echimlaridan kelib chiqadi. Oddiy qilib aytganda, Eynshteyn qora tuynuklarning ajoyib xususiyatlarini bashorat qilgan Qaysi biri qora tuynukda voqealar ufqining mavjudligi eng muhimidir. Oxirgi kuzatuv ma'lumotlariga ko'ra, qora tuynuklar mavjud va ajoyib xususiyatlarga ega. Qora tuynuklarning mavjudligi tortishish nazariyasidan kelib chiqadi: agar bu nazariya to'g'ri bo'lsa, qora tuynuklarning mavjudligi haqiqatdir. Shunday qilib, qora tuynuklar borligi haqidagi to'g'ridan -to'g'ri dalillar haqidagi bayonotlarni astronomik jismlarning mavjudligini tasdiqlash ma'nosida tushunish kerakki, ular shunchalik zich va massali, shuningdek, ularni umumiy nisbiylikning qora tuynuklari deb talqin qilish mumkin bo'lgan boshqa kuzatiladigan xususiyatlarga ega. Bundan tashqari, qora tuynuklar ko'pincha yuqoridagi ta'rifga mutlaqo mos kelmaydigan ob'ektlar deb ataladi, lekin ular faqat o'z xususiyatlarida shunga yaqinlashadi qora tuynuk- Masalan, bu qulashning kech bosqichlarida qulab tushayotgan yulduzlar bo'lishi mumkin.

Aylanmaydigan qora tuynuk

Aylanmagan qora tuynuk uchun hodisa ufqining radiusi tortishish radiusi bilan bir xil bo'ladi. Tashqi kuzatuvchi uchun voqea gorizontida vaqt o'tishi to'xtaydi. Qora tuynukka yuborilgan kosmik kema, uzoqdan kuzatuvchi nuqtai nazaridan, voqea ufqini hech qachon kesib o'tmaydi, lekin unga yaqinlashganda sekinlik bilan sekinlashadi. Voqealar gorizontida, qora tuynuk ichida sodir bo'layotgan hamma narsani tashqi kuzatuvchi ko'ra olmaydi. Kosmonavt o'z kosmik kemasida, asosan, voqealar ufqiga kira oladi, lekin u tashqi kuzatuvchiga hech qanday ma'lumot bera olmaydi. Shu bilan birga, ufq ostiga erkin tushgan kosmonavt, ehtimol, boshqa olamni va hatto o'z kelajagini ko'radi. Buning sababi shundaki, qora tuynuk ichida fazoviy va vaqt koordinatalari joylarni o'zgartiradi va kosmosda sayohat bu erda o'z vaqtida sayohat qilish bilan almashtiriladi.

Qora tuynuk aylanmoqda

Uning xususiyatlari yanada ajoyib. Ularning hodisa gorizonti kichikroq radiusga ega, u ergosferaga botiriladi - bu jismlar doimiy ravishda harakatlanishi kerak bo'lgan, aylanadigan qora tuynukning girdobli tortishish maydoni tomonidan olingan.
Qora tuynuklarning bu g'ayrioddiy xususiyatlari shunchaki hayoliy ko'rinadi, shuning uchun ularning tabiatda mavjudligi ko'pincha so'roq qilinadi.

Ikkilik yulduz tizimidagi qora tuynuk

Bu holda, qora tuynukning ta'siri eng yaqqol namoyon bo'ladi, chunki ikkilik yulduz tizimida bitta yulduz - yorqin gigant, ikkinchisi - qora tuynuk. Gigant yulduz qobig'idan chiqqan gaz qora tuynukka oqib chiqadi va uning atrofida aylanib, disk hosil qiladi. Diskdagi spiral orbitadagi gaz qatlamlari qora tuynukka yaqinlashadi va unga tushadi. Ammo qora tuynuk chetiga tushishdan oldin, gaz ishqalanish natijasida millionlab graduslik katta haroratgacha qiziydi va rentgen nurlari diapazonida chiqadi. Ushbu rentgen nurlanishidan qora tuynuklar ikkitomonlama yulduz tizimlarida uchraydi.

Xulosa

Katta qora tuynuklar ixcham yulduz klasterlari markazlarida paydo bo'lishi taxmin qilinmoqda. Ehtimol, Cygnus, Cygnus-X-1 turkumidagi rentgen manbai shunday qora tuynukdir.

Astronomlar o'tmishda qora tuynuklar olam kengayishi boshida paydo bo'lishi mumkinligini istisno qilmaydi, shuning uchun juda kichik qora tuynuklar paydo bo'lishi mumkin.

Ommaviy qiymatlar katta raqam neytron yulduzlar va qora tuynuklar A.Eynshteynning nisbiylik nazariyasi bashoratlarining to'g'riligini tasdiqlaydi. V oxirgi yillar Koinotdagi qora tuynuklar gipotezasi muammosi kuzatuv haqiqatiga aylandi. Bu qora tuynuklar va ularning ajoyib xususiyatlarini o'rganishning sifat jihatidan yangi bosqichini anglatadi, bu sohada yangi kashfiyotlarga umid bor.

Qora tuynuklar, ehtimol, bizning koinotimizdagi eng sirli va sirli astronomik ob'ektlardir, chunki ularning kashfiyoti olimlarning e'tiborini tortdi va ilmiy fantast yozuvchilarning hayollarini hayajonga soldi. Qora tuynuklar nima va ular nima? Qora tuynuklar - bu jismoniy zichligi va kuchli tortishish kuchiga ega bo'lgan, hatto yorug'lik ham ulardan qochib qutula olmaydigan söngan yulduzlar.

Qora tuynuklarning kashfiyot tarixi

Qora tuynuklarning nazariy mavjudligini birinchi marta, ular kashf qilinishidan ancha oldin, uzoq vaqt 1783 yilda D. Mishel (bo'sh vaqtlarida astronomiyani yaxshi ko'radigan Yorkshirlik ingliz ruhoniysi) taklif qilgan. Uning hisob -kitoblariga ko'ra, agar bizniki 3 km radiusga olib borilsa va siqilgan bo'lsa (zamonaviy kompyuter tilida - arxivlangan), shunday katta (shunchaki ulkan) tortishish kuchi hosil bo'ladiki, hatto yorug'lik ham uni tark eta olmaydi. "Qora tuynuk" tushunchasi shunday paydo bo'ldi, garchi u umuman qora bo'lmasa ham, bizning fikrimizcha, "qora tuynuk" atamasi o'rinli bo'lar edi, chunki bu yorug'likning yo'qligi.

Keyinchalik, 1918 yilda buyuk olim Albert Eynshteyn nisbiylik nazariyasi doirasida qora tuynuklar muammosi haqida yozgan. Faqat 1967 yilda amerikalik astrofizik Jon Uilerning sa'y -harakatlari bilan qora tuynuklar kontseptsiyasi nihoyat ilmiy doiralarda o'z o'rnini egalladi.

Qanday bo'lmasin, D. Mishel, Albert Eynshteyn va Jon Uiler o'z asarlarida bu sirli samoviy jismlarning faqat kosmosda nazariy mavjudligini taxmin qilishgan, lekin qora tuynuklarning haqiqiy kashfiyoti 1971 yilda sodir bo'lgan. Ular birinchi marta teleskopda aniqlangan.

Qora tuynuk shunday ko'rinadi.

Kosmosda qora tuynuklar qanday paydo bo'ladi

Biz astrofizikadan bilganimizdek, barcha yulduzlar (shu jumladan bizning Quyosh) ham oz miqdorda yonilg'i bilan ta'minlangan. Va yulduzning hayoti milliardlab yorug'lik yiliga cho'zilishi mumkin bo'lsa -da, bu shartli yoqilg'i etkazib berish ertami -kechmi tugaydi va yulduz "o'chadi". Yulduzning "yo'q bo'lib ketish" jarayoni kuchli reaktsiyalar bilan kechadi, bu vaqtda yulduz sezilarli o'zgarishlarga uchraydi va kattaligiga qarab oq mitti, neytron yulduz yoki qora tuynukka aylanishi mumkin. Bundan tashqari, nihoyatda ta'sirchan o'lchamlarga ega bo'lgan eng katta yulduzlar, odatda, qora tuynukka aylanadi - bu ajoyib o'lchamlarning qisqarishi tufayli galaktikaning o'ziga xos turiga aylangan, yangi paydo bo'lgan qora tuynukning massasi va tortishish kuchi ko'payadi. changyutgich - u hamma narsani va atrofdagilarni o'zlashtiradi.

Qora tuynuk yulduzni qamrab oladi.

Kichik bir eslatma - bizning Quyoshimiz galaktik me'yorlar bo'yicha unchalik katta yulduz emas va bir necha milliard yil ichida sodir bo'ladigan yo'q bo'lib ketishdan keyin u qora tuynukka aylanmaydi.

Ammo siz bilan ochiqchasiga gaplashaylik - bugungi kunda olimlar qora tuynuk paydo bo'lishining barcha murakkabliklarini hali ham bilishmaydi, shubhasiz, bu juda murakkab astrofizik jarayon bo'lib, uning o'zi millionlab yorug'lik yiliga cho'zilishi mumkin. Garchi bu yo'nalishda harakat qilish mumkin bo'lsa-da, qora tuynuklar, ya'ni qora tuynuk paydo bo'lishining faol jarayoni sodir bo'ladigan yulduzlar, ya'ni oraliq qora tuynuklar deb nomlangan kashfiyot va keyinchalik o'rganish. Aytgancha, xuddi shunday yulduzni astronomlar 2014 yilda spiral galaktikaning qo'lidan topgan.

Koinotda qancha qora tuynuklar bor

Bizning galaktikamizdagi zamonaviy olimlarning nazariyalariga ko'ra Somon yo'li yuz millionlab qora tuynuklar bo'lishi mumkin. Bizning Somon Yo'limizdan hech narsa uchib ketmaydigan qo'shni galaktikada ular kam bo'lmasligi mumkin - 2,5 million yorug'lik yili.

Qora tuynuk nazariyasi

Katta massaga (bizning Quyosh massamizdan yuz minglab marta katta) va tortishishning ajoyib kuchiga qaramay, teleskop orqali qora tuynuklarni ko'rish oson emas edi, chunki ular umuman yorug'lik chiqarmaydi. Olimlar qora tuynukni faqat "ovqatlanish" paytida - boshqa yulduzning yutilishida payqashdi, shu vaqtda xarakterli nurlanish paydo bo'ladi, uni allaqachon kuzatish mumkin. Shunday qilib, qora tuynuk nazariyasi haqiqatan ham o'z tasdig'ini topdi.

Qora tuynuklarning xususiyatlari

Qora tuynukning asosiy xususiyati uning ajoyib tortishish maydonlari bo'lib, ular atrofdagi makon va vaqtni odatiy holatda qolishiga yo'l qo'ymaydi. Ha, siz to'g'ri eshitdingiz, qora tuynuk ichidagi vaqt odatdagidan bir necha barobar sekinroq oqadi va agar siz u erda bo'lganingizda, qaytib kelsangiz (albatta, agar omadingiz bo'lsa), siz Yerda asrlar o'tganini ko'rib hayron qolasiz. va siz hatto qarimaysiz ham. Garchi biz rostgo'y bo'lsak ham, agar siz qora tuynuk ichida bo'lganingizda edi, siz tirik qolmagan bo'lardingiz, chunki tortishish kuchi borki, har qanday moddiy ob'ekt shunchaki parchalanib ketadi, hatto atomlarga bo'linadi.

Ammo, agar siz hatto qora tuynukning yaqinida, uning tortishish maydonida bo'lganingizda edi, siz ham qiyin kechgan bo'lar edingiz, chunki siz uning tortishish kuchiga qanchalik qarshilik qilsang, uchib ketmoqchi bo'lsang, unga shunchalik tez tushib ketasan. Paradoks bo'lib tuyulganining sababi, hamma qora tuynuklarga ega bo'lgan tortishish girdobidir.

Agar odam qora tuynukka tushib qolsa nima bo'ladi?

Qora tuynuklarning bug'lanishi

Ingliz astronomi S. Xoking kashf etdi qiziq fakt: qora tuynuklar ham bug'lanishni beradi. To'g'ri, bu faqat nisbatan kichik massali teshiklarga tegishli. Ularning atrofidagi kuchli tortishish zarralar va antipartikullar juftlarini vujudga keltiradi, juftlikdan biri teshik orqali tortiladi, ikkinchisi esa tashqariga chiqariladi. Shunday qilib, qora tuynuk qattiq antipartikulalar va gamma nurlarini chiqaradi. Qora tuynukdan chiqqan bu bug'lanish yoki nurlanish uni kashf qilgan olim nomi bilan atalgan - "Xoking radiatsiyasi".

Eng katta qora tuynuk

Qora tuynuklar nazariyasiga ko'ra, deyarli barcha galaktikalarning markazida massalari bir necha milliondan bir necha milliardgacha bo'lgan quyosh massalari bo'lgan ulkan qora tuynuklar joylashgan. Va nisbatan yaqinda, olimlar hozirgacha ma'lum bo'lgan ikkita eng katta qora tuynukni kashf qilishdi, ular yaqin atrofdagi ikkita galaktikada joylashgan: NGC 3842 va NGC 4849.

NGC 3842-bizdan 320 million yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan Leo turkumidagi eng yorqin galaktika. Uning markazida og'irligi 9,7 milliard quyosh massasi bo'lgan ulkan qora tuynuk joylashgan.

NGC 4849 - bizdan 335 million yorug'lik yili uzoqlikdagi Koma klasteridagi galaktika va bir xil darajada ta'sirchan qora tuynukga ega.

Bu ulkan qora tuynuklarning tortishish maydonining harakat zonalari yoki akademik nuqtai nazardan, ularning voqealar gorizonti Quyoshdan olisgacha bo'lgan masofadan taxminan 5 barobar ko'proq! Bunday qora tuynuk biznikini yeydi quyosh sistemasi va hatto bo'g'ilib qolmasdi.

Eng kichik qora tuynuk

Ammo qora tuynuklarning keng oilasida juda kichik vakillar bor. Shunday qilib, mitti qora tuynuk olimlar tomonidan kashf etilgan hozirda uning massasi Quyosh massasidan atigi 3 baravar katta. Aslida, bu qora tuynukning paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan nazariy minimal, agar bu yulduz biroz kichikroq bo'lsa, tuynuk paydo bo'lmaydi.

Qora tuynuklar - odamxo'rlar

Ha, shunday hodisa bor, biz yuqorida yozganimizdek, qora tuynuklar - bu o'ziga xos "galaktik changyutgichlar", ular atrofdagi hamma narsani, shu jumladan ... boshqa qora tuynuklarni ham o'zlashtiradi. Yaqinda astronomlar bir galaktikadagi qora tuynukni boshqa galaktikaning katta qora ochko'zlari yeyayotganini aniqladilar.

• Ba'zi olimlarning gipotezalariga ko'ra, qora tuynuklar nafaqat hamma narsani o'ziga singdiradigan galaktik changyutgichlar, balki ma'lum sharoitlarda ular o'zlari yangi olamlarni yaratishi mumkin.
• Qora tuynuklar vaqt o'tishi bilan bug'lanishi mumkin. Biz yuqorida yozgan edikki, ingliz olimi Stiven Xoking qora tuynuklar nurlanish xususiyatiga ega ekanligini aniqladi va uzoq vaqt o'tgach, atrofda hech narsa yutilmasa, qora tuynuk bug'lana boshlaydi va oxir -oqibat u hamma narsadan voz kechadi. uning massasi atrofdagi kosmosda. Garchi bu faqat taxmin, gipoteza.
• Qora tuynuklar bo'sh joyni bo'shatadi va vaqtni pasaytiradi. Biz allaqachon vaqt kengayishi haqida yozganmiz, lekin qora tuynuk sharoitidagi bo'shliq butunlay egilgan bo'ladi.
• Qora tuynuklar koinotdagi yulduzlar sonini cheklaydi. Ya'ni, ularning tortishish maydonlari kosmosda gaz bulutlarining sovishini oldini oladi, siz bilganingizdek, yangi yulduzlar tug'iladi.

Qora tuynuklar video kashfiyoti

Va nihoyat, biz sizga Discovery kanalidagi qora tuynuklar haqida qiziqarli ilmiy hujjatli filmni taklif etamiz.