Ötən gün Stiven Hokinq qara dəliklərin olmadığını bəyan edərək elmi ictimaiyyəti ayağa qaldırdı. Daha doğrusu, onlar əvvəllər düşünüldüyü kimi deyillər.

Tədqiqatçının fikrincə (bu, “Qara dəliklər üçün məlumatların qorunması və hava proqnozları” əsərində təsvir edilmişdir), qara dəliklər dediyimiz “hadisə üfüqü” olmadan mövcud ola bilər, ondan kənarda heç nə qaça bilməz. Hokinq hesab edir ki, qara dəliklər işığı və məlumatı yalnız bir müddət saxlayır, sonra kifayət qədər təhrif olunmuş formada olsa da, yenidən kosmosa “tüpürür”.

Elmi ictimaiyyət yeni nəzəriyyəni həzm edərkən, indiyədək “qara dəliklər haqqında faktlar” hesab edilənləri oxucularımıza xatırlatmaq qərarına gəldik. Beləliklə, indiyə qədər belə hesab olunurdu:

Qara dəliklər öz sərhədlərinə toxunan işığı udduqları və əks etdirmədikləri üçün adını aldılar.

Kifayət qədər sıxılmış maddə kütləsi məkanı və vaxtı əydikdə əmələ gələn qara dəliyin “hadisə üfüqü” adlanan müəyyən bir səthi var ki, bu da geri dönüş nöqtəsini qeyd edir.

Saatlar dəniz səviyyəsindən daha yavaş işləyir kosmik stansiya, və qara dəliklərin yaxınlığında daha da yavaşdır. Bunun cazibə qüvvəsi ilə əlaqəsi var.

Ən yaxın qara dəlik təxminən 1600 işıq ili uzaqlıqdadır

Qalaktikamız qara dəliklərlə doludur, lakin nəzəri cəhətdən təvazökar planetimizi məhv edə biləcək ən yaxın planet bizimkindən çox uzaqdır. günəş sistemi.

Süd Yolu qalaktikasının mərkəzində nəhəng qara dəlik yerləşir

O, Yerdən 30 min işıq ili məsafəsində yerləşir və ölçüləri Günəşimizdən 30 milyon dəfədən çox böyükdür.

Qara dəliklər sonda buxarlanır

Qara dəlikdən heç nəyin qaça bilməyəcəyinə inanılır. Bu qaydanın yeganə istisnası radiasiyadır. Bəzi alimlərin fikrincə, qara dəliklər radiasiya yaydıqca kütlə itirirlər. Bu proses nəticəsində qara dəlik tamamilə yox ola bilər.

Qara dəliklər huni kimi deyil, kürə şəklindədir.

Əksər dərsliklərdə huni kimi görünən qara dəlikləri görəcəksiniz. Bunun səbəbi, onların cazibə quyusu nöqteyi-nəzərindən təsvir edilməsidir. Əslində onlar daha çox kürəyə bənzəyirlər.

Qara dəliyin yaxınlığında hər şey təhrif olunur.

Qara dəliklər məkanı təhrif etmək qabiliyyətinə malikdirlər və fırlandıqca fırlandıqca təhrif artır.

Qara dəlik dəhşətli şəkildə öldürə bilər

Qara dəliyin həyatla bir araya sığmadığı açıq görünsə də, insanların çoxu orada sadəcə əziləcəklərini düşünür. Mütləq deyil. Çox güman ki, ölümə qədər uzanacaqsınız, çünki bədəninizin "hadisə üfüqü"nə ilk çatan hissəsi cazibə qüvvəsinin daha çox təsiri altında olacaq.

Qara dəliklər həmişə qara olmur

Qara rəngləri ilə tanınsalar da, daha əvvəl dediyimiz kimi, əslində elektromaqnit dalğaları yayırlar.

Qara dəliklər təkcə məhv edə bilməz

Təbii ki, əksər hallarda bu doğrudur. Bununla belə, qara dəliklərin həqiqətən enerji yaratmaq və kosmos səyahəti üçün uyğunlaşdırıla biləcəyinə dair çoxsaylı nəzəriyyələr, araşdırmalar və fərziyyələr mövcuddur.

Qara dəliklərin kəşfi Albert Eynşteynə aid deyildi

Albert Eynşteyn yalnız 1916-cı ildə qara dəliklər nəzəriyyəsini canlandırdı. Bundan çox əvvəl, 1783-cü ildə Con Mitçel adlı bir alim bu nəzəriyyəni ilk dəfə inkişaf etdirdi. Bu, cazibə qüvvəsinin hətta yüngül hissəciklərin belə ondan qaça bilməyəcəyi qədər güclü ola biləcəyi ilə maraqlandıqdan sonra baş verdi.

Qara dəliklər uğuldayır

Baxmayaraq ki, kosmosun vakuumu ilə dinlənildikdə əslində səs dalğaları ötürmür xüsusi alətlər, siz atmosfer müdaxiləsi səslərini eşidə bilərsiniz. Qara dəlik nəyisə içəri çəkdikdə, onun hadisə üfüqü hissəcikləri işıq sürətinə qədər sürətləndirir və uğultu yaradır.

Qara dəliklər həyat üçün lazım olan elementləri yarada bilər

Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, qara dəliklər parçalanarkən elementlər yaradırlar atomaltı hissəciklər. Bu hissəciklər heliumdan daha ağır olan dəmir və karbon kimi elementləri, eləcə də həyatın yaranması üçün lazım olan bir çox başqa elementləri yaratmağa qadirdir.

Qara dəliklər təkcə “udmur”, həm də “tüpürür”

Qara dəliklər hadisə üfüqünə yaxınlaşan hər şeyi əmməklə tanınırlar. Bir şey qara dəliyə düşdükdən sonra o, elə böyük güclə sıxılır ki, ayrı-ayrı komponentlər sıxılır və nəticədə atomaltı hissəciklərə parçalanır. Bəzi elm adamları bu maddənin daha sonra "ağ dəlik" adlanan yerdən atıldığını düşünürlər.

İstənilən maddə qara dəliyə çevrilə bilər

Texniki baxımdan təkcə ulduzlar qara dəliklərə çevrilə bilməz. Avtomobilinizin açarları kütlələrini qoruyarkən sonsuz kiçik bir nöqtəyə qədər kiçilsəydilər, onların sıxlığı astronomik səviyyəyə çatar və cazibə qüvvəsi inanılmayacaq qədər artardı.

Fizika qanunları qara dəliyin mərkəzində pozulur

Nəzəriyyələrə görə, qara dəliyin içindəki maddə sonsuz sıxlığa qədər sıxılır və məkan və zaman mövcud olmağı dayandırır. Bu baş verdikdə, fizika qanunları artıq tətbiq olunmur, sadəcə olaraq, insan ağlı sıfır həcmə və sonsuz sıxlığa malik bir obyekti təsəvvür edə bilmir.

Qara dəliklər ulduzların sayını təyin edir

Bəzi alimlərin fikrincə, Kainatdakı ulduzların sayı qara dəliklərin sayı ilə məhdudlaşır. Bu, onların qaz buludlarına necə təsir etməsi və Kainatın yeni ulduzların doğulduğu hissələrində elementlərin əmələ gəlməsi ilə əlaqədardır.

Sərhədsiz Kainat sirlər, tapmacalar və paradokslarla doludur. Baxmayaraq ki müasir elm kosmosun tədqiqində böyük bir sıçrayış etdi, bu geniş dünyada çox şey insan dünyagörüşü üçün anlaşılmaz olaraq qalır. Ulduzlar, dumanlıqlar, çoxluqlar və planetlər haqqında çox şey bilirik. Bununla belə, Kainatın genişliyində varlığını ancaq təxmin edə bildiyimiz cisimlər var. Məsələn, qara dəliklər haqqında çox az şey bilirik. Qara dəliklərin təbiəti haqqında əsas məlumatlar və biliklər fərziyyələrə və fərziyyələrə əsaslanır. Astrofiziklər və nüvə alimləri onilliklərdir ki, bu məsələ ilə mübarizə aparırlar. Kosmosda qara dəlik nədir? Belə obyektlərin təbiəti nədir?

Qara dəliklər haqqında sadə dillə danışırıq

Qara dəliyin necə göründüyünü təsəvvür etmək üçün tunelə girən qatarın quyruğunu görmək kifayətdir. Qatar tunelə dərinləşdikcə sonuncu vaqondakı siqnal işıqları tamamilə gözdən itənə qədər ölçüləri azalacaq. Başqa sözlə, bunlar dəhşətli cazibə səbəbindən işığın belə yox olduğu obyektlərdir. Elementar hissəciklər, elektronlar, protonlar və fotonlar gözəgörünməz maneəni aşa bilmir və heçliyin qara uçurumuna düşür, buna görə də kosmosda belə bir dəliyə qara deyilir. İçində zərrə qədər işıq sahəsi yoxdur, tam qaralıq və sonsuzluq. Qara dəliyin o biri tərəfində nə olduğu bilinmir.

Bu kosmik tozsoran nəhəng cazibə qüvvəsinə malikdir və ulduzların bütün çoxluqları və superklasterləri, dumanlıq və qaranlıq maddə ilə birlikdə bütün qalaktikanı udmaq iqtidarındadır. Bu necə mümkündür? Biz yalnız təxmin edə bilərik. Bu vəziyyətdə bizə məlum olan fizika qanunları bir-birinin ardınca partlayır və baş verən proseslərin izahını vermir. Paradoksun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, Kainatın müəyyən hissəsində cisimlərin qravitasiya qarşılıqlı təsiri onların kütləsi ilə müəyyən edilir. Bir obyektin digərinin udulması prosesinə onların keyfiyyət və kəmiyyət tərkibi təsir etmir. Müəyyən bir ərazidə kritik nömrəyə çatan hissəciklər, cazibə qüvvələrinin cazibə qüvvələrinə çevrildiyi başqa bir qarşılıqlı təsir səviyyəsinə daxil olurlar. Bədən, obyekt, maddə və ya maddə cazibə qüvvəsinin təsiri altında sıxılmağa başlayır və nəhəng sıxlığa çatır.

Təxminən oxşar proseslər neytron ulduzunun əmələ gəlməsi zamanı baş verir, burada ulduz maddə daxili cazibə qüvvəsinin təsiri altında həcmdə sıxılır. Sərbəst elektronlar protonlarla birləşərək elektrik cəhətdən neytral hissəciklər - neytronlar əmələ gətirirlər. Bu maddənin sıxlığı çox böyükdür. Bir parça zərif şəkər böyüklüyündə bir maddə zərrəsi milyardlarla ton ağırlığındadır. Burada fəza və zamanın davamlı kəmiyyətlər olduğu ümumi nisbilik nəzəriyyəsini xatırlatmaq yerinə düşərdi. Nəticədə, sıxılma prosesi yarıda dayandırıla bilməz və buna görə də heç bir məhdudiyyət yoxdur.

Potensial olaraq, qara dəlik kosmosun bir hissəsindən digərinə keçidin ola biləcəyi bir dəliyə bənzəyir. Eyni zamanda, məkan və zamanın xüsusiyyətləri özləri də dəyişir, məkan-zaman hunisinə çevrilir. Bu huninin dibinə çatanda istənilən maddə kvantlara parçalanır. Qara dəliyin o biri tərəfində, bu nəhəng dəlikdə nə var? Bəlkə də orada başqa qanunların tətbiq olunduğu və zamanın əks istiqamətdə axdığı başqa bir məkan var.

Nisbilik nəzəriyyəsi kontekstində qara dəlik nəzəriyyəsi belə görünür. Kosmosda cazibə qüvvələrinin hər hansı bir maddəni mikroskopik ölçülərə qədər sıxdığı nöqtə böyük bir cazibə qüvvəsinə malikdir və onun böyüklüyü sonsuzluğa qədər artır. Zaman qatı görünür və boşluq əyilir, bir nöqtədə bağlanır. Qara dəlik tərəfindən udulmuş cisimlər bu dəhşətli tozsoranın çəkmə qüvvəsinə müstəqil şəkildə tab gətirə bilmir. Hətta kvantların malik olduğu işığın sürəti belə elementar hissəciklərin cazibə qüvvəsini aşmasına imkan vermir. Belə bir nöqtəyə çatan hər hansı bir cisim məkan-zaman qabarcığı ilə birləşərək maddi obyekt olmaqdan çıxır.

Elmi baxımdan qara dəliklər

Özünüzə sual versəniz, qara dəliklər necə əmələ gəlir? Aydın cavab olmayacaq. Kainatda elmi baxımdan izah edilə bilməyən kifayət qədər paradokslar və ziddiyyətlər var. Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsi bu cür obyektlərin təbiətini yalnız nəzəri izah etməyə imkan verir, lakin kvant mexanikası və fizika bu halda susur.

Baş verən prosesləri fizika qanunları ilə izah etməyə çalışsaq, şəkil belə görünəcək. Kütləvi və ya superkütləli kosmik cismin nəhəng cazibə qüvvəsinin sıxılması nəticəsində əmələ gələn obyekt. Bu prosesin elmi adı var - qravitasiya kollapsı. “Qara dəlik” termini ilk dəfə 1968-ci ildə amerikalı astronom və fizik Con Uiler ulduzların çökməsi vəziyyətini izah etməyə çalışarkən elmi ictimaiyyətdə eşidilib. Onun nəzəriyyəsinə görə, qravitasiya çöküşünə məruz qalmış kütləvi ulduzun yerində daim artan sıxılmanın fəaliyyət göstərdiyi məkan və zaman boşluğu yaranır. Ulduzun yaratdığı hər şey öz içinə keçir.

Bu izahat bizə qara dəliklərin təbiətinin Kainatda baş verən proseslərlə heç bir şəkildə bağlı olmadığı qənaətinə gəlməyə imkan verir. Bu obyektin daxilində baş verən hər şey bir “AMMA” ilə ətraf məkanda heç bir şəkildə əks olunmur. Qara dəliyin cazibə qüvvəsi o qədər güclüdür ki, kosmosu əyərək qalaktikaların qara dəliklərin ətrafında fırlanmasına səbəb olur. Buna görə də qalaktikaların spiral şəklini almasının səbəbi aydın olur. Nəhəng Süd Yolu qalaktikasının superkütləli qara dəliyin uçurumunda yoxa çıxması üçün nə qədər vaxt lazım olacağı məlum deyil. Maraqlı fakt ondan ibarətdir ki, qara dəliklər kosmosda bu məqsədlə yaradılan istənilən yerdə görünə bilər. ideal şərait. Zamanın və məkanın belə bir qatlanması ulduzların qalaktikanın məkanında fırlanması və hərəkət etməsinin nəhəng sürətlərini neytrallaşdırır. Qara dəlikdə zaman başqa ölçüdə axır. Bu bölgədə heç bir cazibə qanunu fizika baxımından şərh edilə bilməz. Bu vəziyyətə qara dəlik təkliyi deyilir.

Qara dəliklər heç bir xarici identifikasiya əlaməti göstərmirlər; Ölüm-dirim mübarizəsinin bütün mənzərəsi pərdə ilə örtülmüş qara dəliyin sərhədində cərəyan edir. Bu xəyali huni səthi "hadisə üfüqü" adlanır. Bu sərhədə qədər gördüyümüz hər şey maddi və maddidir.

Qara dəliyin əmələ gəlməsi ssenariləri

John Wheeler nəzəriyyəsini inkişaf etdirərək, qara dəliklərin sirrinin, çox güman ki, formalaşma prosesində olmadığı qənaətinə gələ bilərik. Qara dəliyin əmələ gəlməsi bir neytron ulduzunun çökməsi nəticəsində baş verir. Üstəlik, belə bir cismin kütləsi Günəşin kütləsindən üç və ya daha çox dəfə çox olmalıdır. Neytron ulduzu kiçilir ki, öz işığı artıq cazibə qüvvəsinin sıx qucağından xilas ola bilməyəcək. Bir ulduzun kiçildiyi və qara dəliyi doğurduğu ölçüdə bir məhdudiyyət var. Bu radius qravitasiya radiusu adlanır. İnkişaflarının son mərhələsindəki kütləvi ulduzlar bir neçə kilometr qravitasiya radiusuna sahib olmalıdırlar.

Bu gün alimlər onlarla rentgen ikili ulduzunda qara dəliklərin olması ilə bağlı dolayı sübutlar əldə ediblər. Rentgen ulduzlarının, pulsarların və ya partlayıcıların bərk səthi yoxdur. Bundan əlavə, onların kütləsi üç Günəşin kütləsindən böyükdür. Cygnus bürcündə kosmosun hazırkı vəziyyəti - Cygnus X-1 rentgen ulduzu bizə bu maraqlı obyektlərin əmələ gəlməsi prosesini izləməyə imkan verir.

Tədqiqat və nəzəri fərziyyələrə əsaslanaraq bu gün elmdə qara ulduzların əmələ gəlməsinin dörd ssenarisi mövcuddur:

• üzərində böyük bir ulduzun qravitasiya nəticəsində çökməsi son mərhələ onun təkamülü;
• qalaktikanın mərkəzi bölgəsinin dağılması;
• Böyük Partlayış zamanı qara dəliklərin əmələ gəlməsi;
• kvant qara dəliklərinin əmələ gəlməsi.

Birinci ssenari ən realdır, lakin bu gün bizə tanış olan qara ulduzların sayı məlum neytron ulduzlarının sayından çoxdur. Kainatın yaşı o qədər də böyük deyil ki, bu qədər böyük ulduzlar tam təkamül prosesindən keçə bilsinlər.

İkinci ssenarinin yaşamaq hüququ var və bunun parlaq nümunəsi var - qalaktikamızın mərkəzində yerləşmiş superkütləvi qara dəlik Sagittarius A*. Bu obyektin kütləsi 3,7 günəş kütləsidir. Bu ssenarinin mexanizmi qravitasiyanın çökməsi ssenarisinə bənzəyir, yeganə fərq odur ki, çökən ulduz deyil, ulduzlararası qazdır. Qravitasiya qüvvələrinin təsiri altında qaz kritik kütlə və sıxlığa qədər sıxılır. Kritik anda maddə qara dəlik əmələ gətirərək kvantlara parçalanır. Bununla belə, bu nəzəriyyə şübhə altındadır, çünki bu yaxınlarda Kolumbiya Universitetinin astronomları Sagittarius A* qara dəliyinin peyklərini müəyyən etdilər. Çox güman ki, fərqli bir şəkildə əmələ gələn çoxlu kiçik qara dəliklər olduğu ortaya çıxdı.

Üçüncü ssenari daha çox nəzəri xarakter daşıyır və Böyük Partlayış nəzəriyyəsinin mövcudluğu ilə bağlıdır. Kainatın yaranması anında maddənin bir hissəsi və qravitasiya sahələri dalğalanmalara məruz qalmışdır. Başqa sözlə desək, proseslər kvant mexanikasının və nüvə fizikasının məlum prosesləri ilə əlaqəsi olmayan fərqli bir yol tutdu.

Son ssenari nüvə partlayışının fizikasına diqqət yetirir. Maddənin yığınlarında, cazibə qüvvələrinin təsiri altında nüvə reaksiyaları zamanı, yerində qara dəliyin əmələ gəldiyi bir partlayış baş verir. Maddə içəriyə doğru partlayır, bütün hissəcikləri özünə çəkir.

Qara dəliklərin mövcudluğu və təkamülü

Belə qəribə kosmik obyektlərin təbiəti haqqında kobud təsəvvürə malik olan başqa bir şey maraqlıdır. Qara dəliklərin əsl ölçüləri hansılardır və onlar nə qədər sürətlə böyüyürlər? Qara dəliklərin ölçüləri onların qravitasiya radiusu ilə müəyyən edilir. Qara dəliklər üçün qara dəliyin radiusu onun kütləsi ilə müəyyən edilir və Şvartsşild radiusu adlanır. Məsələn, bir cismin kütləsi planetimizin kütləsinə bərabərdirsə, bu halda Schwarzschild radiusu 9 mm-dir. Əsas lampamızın radiusu 3 km-dir. Kütləsi 10⁸ günəş kütləsi olan ulduzun yerində əmələ gələn qara dəliyin orta sıxlığı suyun sıxlığına yaxın olacaq. Belə formasiyanın radiusu 300 milyon kilometr olacaq.

Çox güman ki, belə nəhəng qara dəliklər qalaktikaların mərkəzində yerləşir. Bu günə qədər 50 qalaktika məlumdur, onların mərkəzində nəhəng zaman və məkan quyuları var. Belə nəhənglərin kütləsi Günəşin milyardlarla kütləsidir. Yalnız belə bir çuxurun nə qədər böyük və dəhşətli bir cazibə qüvvəsi olduğunu təsəvvür etmək olar.

Kiçik çuxurlara gəldikdə, bunlar radiusu əhəmiyyətsiz dəyərlərə çatan mini-obyektlərdir, belə qırıntıların kütləsi 10¹⁴g-dir. Bu cür birləşmələr Böyük Partlayış zamanı yarandı, lakin zaman keçdikcə ölçüləri artdı və bu gün kosmosda canavarlar kimi parıldayır. Elm adamları indi yer şəraitində kiçik qara dəliklərin əmələ gəlməsi şərtlərini yenidən yaratmağa çalışırlar. Bu məqsədlər üçün elementar hissəciklərin işıq sürətinə qədər sürətləndirildiyi elektron toqquşdurucularda təcrübələr aparılır. İlk təcrübələr laboratoriya şəraitində kvark-qluon plazmasını - Kainatın yaranmasının başlanğıcında mövcud olan maddəni əldə etməyə imkan verdi. Bu cür təcrübələr Yerdəki qara dəliyin sadəcə zaman məsələsi olduğuna ümid etməyə imkan verir. Belə bir nailiyyətin olub-olmayacağı başqa məsələdir. insan elmi bizim üçün və planetimiz üçün bir fəlakət. Süni bir qara dəlik yaratmaqla Pandoranın qutusunu aça bilərik.

Digər qalaktikaların son müşahidələri elm adamlarına ölçüləri bütün təsəvvür edilən gözləntiləri və fərziyyələri aşan qara dəlikləri kəşf etməyə imkan verdi. Bu cür obyektlərlə baş verən təkamül bizə qara dəliklərin kütləsinin nə üçün böyüdüyünü və onun real sərhədinin nə olduğunu daha yaxşı anlamağa imkan verir. Alimlər belə qənaətə gəliblər ki, bütün məlum qara dəliklər 13-14 milyard il ərzində öz həqiqi ölçülərinə çatıblar. Ölçü fərqi ətrafdakı məkanın sıxlığı ilə izah olunur. Əgər qara dəliyin cazibə qüvvələrinin əli çatacaq qədər qidası varsa, o, sıçrayışla böyüyür və yüzlərlə və ya minlərlə günəş kütləsi kütləsinə çatır. Beləliklə, qalaktikaların mərkəzində yerləşən bu cür obyektlərin nəhəng ölçüsü. Kütləvi ulduz çoxluğu, nəhəng ulduzlararası qaz kütlələri böyümə üçün bol qida təmin edir. Qalaktikalar birləşdikdə, qara dəliklər birləşərək yeni superkütləli obyekt əmələ gətirə bilər.

Təkamül proseslərinin təhlilinə əsasən, qara dəliklərin iki sinfini ayırmaq adətdir:

• kütləsi günəş kütləsindən 10 dəfə çox olan obyektlər;
• kütləsi yüz minlərlə, milyardlarla günəş kütləsi olan nəhəng obyektlər.

Orta aralıq kütləsi 100-10 min günəş kütləsinə bərabər olan qara dəliklər var, lakin onların təbiəti hələ də naməlum olaraq qalır. Hər qalaktikada təxminən bir belə obyekt var. Rentgen ulduzlarının tədqiqi M82 qalaktikasında 12 milyon işıq ili məsafədə iki orta kütləli qara dəlik tapmağa imkan verdi. Bir obyektin kütləsi 200-800 günəş kütləsi aralığında dəyişir. Digər obyekt isə daha böyükdür və 10-40 min günəş kütləsi kütləsinə malikdir. Belə obyektlərin taleyi maraqlıdır. Onlar ulduz klasterlərinin yaxınlığında yerləşir və tədricən qalaktikanın mərkəzi hissəsində yerləşən superkütləvi qara dəliyə cəlb olunurlar.

Planetimiz və qara dəliklər

Qara dəliklərin təbiəti ilə bağlı ipuçlarının axtarışına baxmayaraq, elm dünyası qara dəliyin Süd Yolu qalaktikasının və xüsusən də Yer planetinin taleyində yeri və rolundan narahatdır. Süd Yolunun mərkəzində mövcud olan zaman və məkan qatı tədricən ətrafındakı bütün mövcud obyektləri özünə çəkir. Milyonlarla ulduz və trilyonlarla ton ulduzlararası qaz artıq qara dəlikdə udulub. Zamanla növbə Günəş sisteminin yerləşdiyi, 27 min işıq ili məsafəsini əhatə edən Cygnus və Oxatan qollarına gələcək.

Digər ən yaxın superkütləvi qara dəlik Andromeda qalaktikasının mərkəzi hissəsində yerləşir. Bizdən təxminən 2,5 milyon işıq ili uzaqlıqdadır. Yəqin ki, Oxatan A* obyektimiz öz qalaktikasını udmazdan əvvəl iki qonşu qalaktikanın birləşməsini gözləməliyik. Müvafiq olaraq, iki superkütləli qara dəlik birləşəcək, dəhşətli və dəhşətli ölçüdə.

Qara dəliklər tamam başqa məsələdir. kiçik ölçülər. Yer planetini udmaq üçün bir neçə santimetr radiuslu qara dəlik kifayətdir. Problem ondadır ki, qara dəlik öz təbiətinə görə tamamilə siması olmayan bir obyektdir. Onun qarnından heç bir radiasiya və ya radiasiya çıxmır, ona görə də belə sirli obyekti görmək olduqca çətindir. Yalnız yaxın məsafədən fon işığının əyilməsini aşkar edə bilərsiniz ki, bu da Kainatın bu bölgəsində kosmosda bir dəlik olduğunu göstərir.

Bu günə qədər alimlər müəyyən ediblər ki, Yerə ən yaxın qara dəlik V616 Monocerotis obyektidir. Canavar bizim sistemimizdən 3000 işıq ili uzaqda yerləşir. Bu, böyük ölçüdə formalaşmadır, kütləsi 9-13 günəş kütləsidir. Dünyamız üçün təhlükə yaradan digər yaxınlıqdakı obyekt Gygnus X-1 qara dəliyidir. Biz bu canavardan 6000 işıq ili məsafəsi ilə ayrılırıq. Məhəlləmizdə aşkar edilən qara dəliklər ikili sistemin bir hissəsidir, yəni. doymaz obyekti qidalandıran ulduzun yaxınlığında mövcuddur.

Nəticə

Kosmosda qara dəliklər kimi sirli və sirli obyektlərin olması, şübhəsiz ki, bizi ehtiyatlı olmağa vadar edir. Bununla belə, qara dəliklərlə baş verən hər şey Kainatın yaşını və böyük məsafələri nəzərə alsaq, olduqca nadir hallarda baş verir. 4,5 milyard ildir ki, günəş sistemi bizə məlum olan qanunlara uyğun olaraq dinc vəziyyətdədir. Bu müddət ərzində Günəş Sisteminin yaxınlığında belə bir şey, nə məkanın təhrifi, nə də zaman qatı görünmədi. Yəqin ki, bunun üçün deyil uyğun şərtlər. Süd Yolunun Günəş ulduz sisteminin yerləşdiyi hissəsi sakit və sabit kosmos sahəsidir.

Alimlər qara dəliklərin meydana gəlməsinin təsadüfi olmadığını etiraf edirlər. Bu cür obyektlər Kainatda nizamlı rolunu oynayır, artıq kosmik cisimləri məhv edir. Canavarların özlərinin taleyinə gəlincə, onların təkamülü hələ tam öyrənilməyib. Qara dəliklərin əbədi olmadığı versiyası var və müəyyən mərhələdə mövcudluğunu dayandıra bilər. Bu cür obyektlərin güclü enerji mənbələri olması artıq sirr deyil. Onun hansı enerji olduğu və necə ölçüldüyü başqa məsələdir.

Stiven Hokinqin səyləri ilə elmə qara dəliyin kütləsini itirərkən hələ də enerji yayması nəzəriyyəsi təqdim edildi. Alim öz fərziyyələrində bütün proseslərin bir-biri ilə əlaqəli olduğu nisbilik nəzəriyyəsini rəhbər tuturdu. Heç bir şey başqa yerdə görünmədən yox olmur. Hər hansı bir maddə başqa bir maddəyə çevrilə bilər, bir növ enerji başqa bir enerji səviyyəsinə keçir. Bu, bir vəziyyətdən digərinə keçid portalı olan qara dəliklərlə bağlı ola bilər.

Hər hansı bir sualınız varsa, məqalənin altındakı şərhlərdə buraxın. Biz və ya qonaqlarımız onlara cavab verməkdən məmnun qalacağıq

Kosmosda yerləşən bəşəriyyətə məlum olan bütün obyektlər arasında qara dəliklər ən qorxulu və anlaşılmaz təəssürat yaradır. Qara dəliklər haqqında bəşəriyyətin yüz yarımdan artıq müddətə tanış olmasına baxmayaraq, bu hiss demək olar ki, hər bir insanı əhatə edir. Bu hadisələr haqqında ilk məlumatlar Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsi haqqında nəşrlərindən çox əvvəl əldə edilmişdir. Lakin bu obyektlərin mövcudluğunun real təsdiqi çox keçməmiş alındı.

Əlbəttə ki, qara dəliklər öz qəribə fiziki xüsusiyyətləri ilə haqlı olaraq məşhurdurlar ki, bu da Kainatda daha çox sirlərin yaranmasına səbəb olur. Onlar fizikanın və kosmik mexanikanın bütün kosmik qanunlarına asanlıqla etiraz edirlər. Kosmik dəlik kimi bir fenomenin mövcudluğunun bütün təfərrüatlarını və prinsiplərini başa düşmək üçün özümüzlə tanış olmalıyıq. müasir nailiyyətlər astronomiyada və təxəyyülünüzü istifadə edin, əlavə olaraq, kənara çıxmalı olacaqsınız standart anlayışlar. Kosmik dəliklərlə daha asan başa düşmək və tanış olmaq üçün portal saytı çox şey hazırlamışdır maraqlı məlumatlar, Kainatdakı bu hadisələrə aiddir.

Portal saytından qara dəliklərin xüsusiyyətləri

Əvvəla qeyd edək ki, qara dəliklər heç bir yerdən yaranmır, onlar ölçü və kütlə baxımından nəhəng ulduzlardan əmələ gəlir. Üstəlik, ən çox əla xüsusiyyət və hər qara dəliyin unikal cəhəti onların çox güclü cazibə qüvvəsinə malik olmasıdır. Cisimlərin qara dəliyə cazibə qüvvəsi ikinci qaçış sürətini üstələyir. Belə cazibə göstəriciləri göstərir ki, hətta işıq şüaları da qara dəliyin təsir sahəsindən qaça bilmir, çünki onların sürəti xeyli aşağıdır.

Cazibənin özəlliyi ondan ibarətdir ki, o, yaxınlıqda olan bütün obyektləri cəlb edir. Qara dəliyin yaxınlığından keçən obyekt nə qədər böyük olarsa, bir o qədər təsir və cazibə alacaqdır. Buna əsasən belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, cisim nə qədər böyük olarsa, o, qara dəlik tərəfindən bir o qədər güclü cəzb olunur və belə təsirdən qaçmaq üçün kosmik cismin çox yüksək sürətlə hərəkət sürəti olmalıdır.

Onu da qeyd etmək olar ki, bütün Kainatda qara dəlik yaxınlıqda olarsa, onun cəlb edilməsindən qaça biləcək heç bir cisim yoxdur, çünki ən sürətli işıq axını belə bu təsirdən qaça bilməz. Eynşteyn tərəfindən hazırlanmış nisbilik nəzəriyyəsi qara dəliklərin xüsusiyyətlərini anlamaq üçün əladır. Bu nəzəriyyəyə görə, cazibə qüvvəsi zamana təsir edə və məkanı təhrif edə bilər. O, həmçinin bildirir ki, kosmosda yerləşən obyekt nə qədər böyükdürsə, vaxtı bir o qədər yavaşlatır. Qara dəliyin özünün yaxınlığında zaman tamamilə dayanmış kimi görünür. Vurulduqda kosmik gəmi fəaliyyət sahəsində kosmik çuxur yaxınlaşdıqca yavaşlamasını və sonunda tamamilə yoxa çıxmasını seyr edərdi.

Qara dəliklər kimi hadisələrdən çox qorxmamalı və hazırda mövcud ola biləcək bütün elmi olmayan məlumatlara inanmalısınız. Hər şeydən əvvəl, qara dəliklərin ətrafdakı bütün maddələri və cisimləri özünə çəkə bilməsi və bunu etdikcə böyüyüb getdikcə daha çox udması ilə bağlı ən çox yayılmış mifi dağıtmalıyıq. Bunların heç biri tamamilə doğru deyil. Bəli, həqiqətən də, onlar kosmik cisimləri və materiyanı qəbul edə bilirlər, ancaq çuxurun özündən müəyyən məsafədə olanları. Güclü cazibə qüvvələrindən başqa, onlar nəhəng kütləyə malik adi ulduzlardan çox da fərqlənmirlər. Günəşimiz qara dəliyə çevrildikdə belə, o, yalnız qısa məsafədə yerləşən cisimləri əmməyə qadir olacaq və bütün planetlər öz adi orbitlərində fırlanmağa davam edəcəklər.

Nisbilik nəzəriyyəsinə müraciət edərək belə nəticəyə gələ bilərik ki, güclü cazibə qüvvəsi olan bütün cisimlər zamanın və məkanın əyriliyinə təsir göstərə bilər. Bundan əlavə, bədən kütləsi nə qədər çox olarsa, təhrif daha güclü olacaqdır. Beləliklə, bu yaxınlarda elm adamları qalaktikalar və ya qara dəliklər kimi nəhəng kosmik cisimlər səbəbindən gözlərimiz üçün əlçatmaz olan digər obyektlər üzərində düşünə bildikləri zaman bunu praktikada görə bildilər. Bütün bunlar, qara dəlikdən və ya başqa bir cisimdən yaxınlıqdan keçən işıq şüalarının onların cazibə qüvvəsinin təsiri altında çox güclü şəkildə əyilməsi səbəbindən mümkündür. Bu tip təhrif alimlərə kosmosa daha çox baxmağa imkan verir. Ancaq bu cür tədqiqatlarla tədqiq olunan bədənin həqiqi yerini müəyyən etmək çox çətindir.

Qara dəliklər heç bir yerdən yaranmır, onlar superkütləvi ulduzların partlaması nəticəsində əmələ gəlirlər. Üstəlik, qara dəliyin əmələ gəlməsi üçün partlamış ulduzun kütləsi Günəşin kütləsindən ən azı on dəfə böyük olmalıdır. Hər bir ulduz ulduzun daxilində baş verən termonüvə reaksiyalarına görə mövcuddur. Bu halda, birləşmə prosesi zamanı hidrogen ərintisi ayrılır, lakin ulduzun təsir zonasını tərk edə bilməz, çünki onun cazibə qüvvəsi hidrogeni geri çəkir. Bütün bu proses ulduzların mövcud olmasına imkan verir. Hidrogen sintezi və ulduz cazibə qüvvəsi kifayət qədər yaxşı işləyən mexanizmlərdir, lakin bu tarazlığın pozulması ulduz partlayışına səbəb ola bilər. Əksər hallarda buna nüvə yanacağının tükənməsi səbəb olur.

Ulduzun kütləsindən asılı olaraq, partlayışdan sonra onların inkişafı üçün bir neçə ssenari mümkündür. Beləliklə, kütləvi ulduzlar fövqəlnova partlayışının sahəsini təşkil edir və onların əksəriyyəti keçmiş ulduzun nüvəsinin arxasında qalırlar. Əksər hallarda bu cisimlərin ətrafında cırtdanın cazibə qüvvəsi ilə yerində saxlanılan qaz buludu əmələ gəlir. Superkütləvi ulduzların inkişafı üçün başqa bir yol da mümkündür, nəticədə yaranan qara dəlik ulduzun bütün maddələrini çox güclü şəkildə mərkəzinə cəlb edəcək və bu da onun güclü sıxılmasına səbəb olacaqdır.

Belə sıxılmış cisimlərə neytron ulduzları deyilir. Ən nadir hallarda, bir ulduzun partlamasından sonra, bu fenomeni qəbul etdiyimiz anlayışda qara dəliyin meydana gəlməsi mümkündür. Ancaq bir çuxur yaratmaq üçün ulduzun kütləsi sadəcə olaraq nəhəng olmalıdır. Bu halda, nüvə reaksiyalarının tarazlığı pozulduqda, ulduzun cazibə qüvvəsi sadəcə olaraq dəli olur. Eyni zamanda, o, aktiv şəkildə çökməyə başlayır, bundan sonra kosmosda yalnız bir nöqtəyə çevrilir. Başqa sözlə, ulduzun fiziki bir cisim kimi mövcudluğunu dayandırdığını söyləyə bilərik. Yox olmasına baxmayaraq, arxasında eyni çəkisi və kütləsi olan qara dəlik əmələ gəlir.

Məhz ulduzların çökməsi onların tamamilə yox olmasına gətirib çıxarır və onların yerində yoxa çıxan ulduzla eyni fiziki xüsusiyyətlərə malik qara dəlik əmələ gəlir. Yeganə fərq, ulduzun həcmindən daha çox çuxurun sıxılma dərəcəsidir. Ən çox əsas xüsusiyyət Bütün qara dəliklərin mərkəzini təyin edən özünəməxsusluğu var. Bu sahə fizikanın, maddənin və kosmosun mövcudluğunu dayandıran bütün qanunlarına ziddir. Təklik anlayışını başa düşmək üçün deyə bilərik ki, bu, kosmik hadisə üfüqü adlanan bir maneədir. O, həm də qara dəliyin xarici sərhədidir. Təkliyi geri dönüş nöqtəsi adlandırmaq olar, çünki çuxurun nəhəng cazibə qüvvəsi məhz orada fəaliyyətə başlayır. Bu maneəni keçən işıq belə qaça bilmir.

Hadisə üfüqünün elə cəlbedici təsiri var ki, qara dəliyə yaxınlaşdıqca bütün cisimləri işıq sürəti ilə cəlb edir, sürət göstəriciləri daha da artır. Ona görə də bu qüvvənin təsir dairəsinə düşən bütün cisimlər dəliyə sovrulmağa məhkumdur. Qeyd etmək lazımdır ki, bu cür qüvvələr bu cür cazibənin təsiri ilə tutulan cismi dəyişdirməyə qadirdir, bundan sonra onlar nazik bir simə uzanır və sonra kosmosda mövcudluğunu tamamilə dayandırır.

Hadisə üfüqü ilə təklik arasındakı məsafə dəyişə bilər bu fəza Schwarzschild radiusu adlanır; Buna görə də daha böyük ölçü qara dəlik, hərəkət diapazonu daha böyük olacaq. Məsələn, Günəşimiz qədər kütləsi olan qara dəliyin Schwarzschild radiusunun üç kilometr olacağını söyləyə bilərik. Müvafiq olaraq, böyük qara dəliklər daha geniş diapazona malikdir.

Qara dəlikləri tapmaq olduqca çətin bir prosesdir, çünki işıq onlardan qaça bilməz. Buna görə də, axtarış və tərif yalnız onların mövcudluğunun dolayı sübutlarına əsaslanır. Ən çox sadə üsul Alimlərin istifadə etdiyi onları tapmaq, böyük kütlələri varsa, qaranlıq məkanda yerlər taparaq onları axtarmaqdır. Əksər hallarda astronomlar ikili ulduz sistemlərində və ya qalaktikaların mərkəzlərində qara dəliklər tapmağı bacarırlar.

Əksər astronomlar qalaktikamızın mərkəzində də super güclü qara dəliyin olduğuna inanmağa meyllidirlər. Bu açıqlama sual doğurur, bu dəlik qalaktikamızda hər şeyi udmağa qadir olacaqmı? Əslində bu mümkün deyil, çünki dəliyin özü də ulduzlarla eyni kütləyə malikdir, çünki o, ulduzdan yaradılmışdır. Üstəlik, bütün alimlərin hesablamaları bu obyektlə bağlı heç bir qlobal hadisəni qabaqcadan söyləmir. Üstəlik, daha milyardlarla il qalaktikamızın kosmik cisimləri heç bir dəyişiklik etmədən bu qara dəliyin ətrafında sakitcə fırlanacaq. Süd Yolunun mərkəzində dəliyin mövcudluğuna dair sübutlar alimlər tərəfindən qeydə alınan rentgen dalğalarından əldə edilə bilər. Və əksər astronomlar qara dəliklərin onları böyük miqdarda aktiv şəkildə buraxdığına inanmağa meyllidirlər.

Çox vaxt qalaktikamızda iki ulduzdan ibarət ulduz sistemləri var və çox vaxt onlardan biri qara dəliyə çevrilə bilər. Bu versiyada qara dəlik yolundakı bütün cisimləri udur, materiya isə onun ətrafında fırlanmağa başlayır, bunun sayəsində sürətləndirici disk adlanan disk əmələ gəlir. Xüsusi bir xüsusiyyət, fırlanma sürətini artırması və mərkəzə yaxınlaşmasıdır. Emissiya edən qara dəliyin ortasına düşən maddədir rentgen şüalanması, və məsələnin özü məhv olur.

İkili ulduz sistemləri qara dəlik statusu üçün ilk namizədlərdir. Belə sistemlərdə görünən ulduzun həcminə görə qara dəliyi tapmaq ən asandır, onun görünməyən qardaşının göstəricilərini hesablamaq mümkündür; Hal-hazırda, qara dəlik statusu üçün ilk namizəd, aktiv olaraq rentgen şüaları yayan Cygnus bürcündən olan bir ulduz ola bilər.

Qara dəliklər haqqında yuxarıda deyilənlərin hamısından nəticə çıxararaq deyə bilərik ki, onlar belə deyil təhlükəli hadisələr, təbii ki, yaxınlıq vəziyyətində onlar cazibə qüvvəsinə görə kosmosda ən güclü cisimlərdir. Buna görə də deyə bilərik ki, onlar digər cisimlərdən xüsusilə fərqlənmirlər, onların əsas xüsusiyyəti güclü qravitasiya sahəsidir;

Qara dəliklərin məqsədi ilə bağlı çoxlu sayda nəzəriyyələr irəli sürülüb, bəziləri hətta absurd idi. Belə ki, onlardan birinə görə, alimlər qara dəliklərin yeni qalaktikalar yarada biləcəyinə inanırdılar. Bu nəzəriyyə dünyamızın həyatın mənşəyi üçün kifayət qədər əlverişli bir yer olmasına əsaslanır, lakin amillərdən biri dəyişsə, həyat qeyri-mümkün olardı. Buna görə də dəyişmənin təkliyi və xüsusiyyətləri fiziki xassələri qara dəliklərdə bizimkindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqli olacaq tamamilə yeni bir Kainat yarana bilər. Ancaq bu, yalnız bir nəzəriyyədir və qara dəliklərin belə bir təsirinə dair heç bir dəlil olmadığı üçün olduqca zəifdir.

Qara dəliklərə gəlincə, onlar nəinki maddəni uda bilir, həm də buxarlana bilir. Oxşar fenomen bir neçə onilliklər əvvəl sübut edilmişdir. Bu buxarlanma qara dəliyin bütün kütləsini itirməsinə və sonra tamamilə yox olmasına səbəb ola bilər.

Bütün bunlar qara dəliklər haqqında portalın saytında tapa biləcəyiniz ən kiçik məlumatdır. Digər kosmik hadisələr haqqında da çoxlu maraqlı məlumatımız var.

Sirli və çətin qara dəliklər. Fizika qanunları onların kainatda mövcud olma ehtimalını təsdiq edir, lakin hələ də bir çox suallar qalır. Çoxsaylı müşahidələr göstərir ki, kainatda dəliklər mövcuddur və bu obyektlərin bir milyondan çoxu var.

Qara dəliklər nədir?

Hələ 1915-ci ildə Eynşteyn tənliklərini həll edərkən “qara dəliklər” fenomeni proqnozlaşdırılırdı. Lakin elmi ictimaiyyət onlarla yalnız 1967-ci ildə maraqlanmağa başladı. Daha sonra onları “çökmüş ulduzlar”, “donmuş ulduzlar” adlandırırdılar.

İndiki vaxtda qara dəlik elə bir cazibə qüvvəsinə malik olan zaman və məkan bölgəsidir ki, hətta işıq şüası belə oradan qaça bilmir.

Qara dəliklər necə əmələ gəlir?

Qara dəliklərin görünməsi üçün hipotetik və real bölünən bir neçə nəzəriyyə var. Ən sadə və ən geniş yayılmış real olanı böyük ulduzların qravitasiya nəticəsində çökməsi nəzəriyyəsidir.

Kifayət qədər böyük bir ulduz, "ölümdən" əvvəl, ölçüsü böyüdükdə və son yanacağını istifadə edərək qeyri-sabit olduqda. Eyni zamanda, ulduzun kütləsi dəyişməz qalır, lakin sözdə sıxlaşma meydana gəldiyi üçün ölçüsü azalır. Başqa sözlə, sıxılan zaman ağır nüvə öz içinə “düşür”. Bununla paralel olaraq, sıxılma gətirib çıxarır kəskin artım ulduzun daxili və xarici təbəqələrinin temperaturu göy cismi qırılır və yeni ulduzlar əmələ gətirir. Eyni zamanda, ulduzun mərkəzində nüvə öz “mərkəzinə” düşür. Cazibə qüvvələrinin təsiri nəticəsində mərkəz bir nöqtəyə qədər çökür - yəni cazibə qüvvələri o qədər güclüdür ki, sıxılmış nüvəni udurlar. Qara dəlik belə yaranır ki, o, məkanı və zamanı təhrif etməyə başlayır ki, hətta işıq ondan qaça bilmir.

Bütün qalaktikaların mərkəzində superkütləvi qara dəlik var. Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsinə görə:

"İstənilən kütlə məkanı və vaxtı təhrif edir."

İndi təsəvvür edin ki, qara dəlik zaman və məkanı nə qədər təhrif edir, çünki onun kütləsi nəhəngdir və eyni zamanda ultra-kiçik bir həcmə sıxılır. Bu qabiliyyət aşağıdakı qəribəliklərə səbəb olur:

“Qara dəliklər praktiki olaraq vaxtı dayandırmaq və məkanı sıxışdırmaq qabiliyyətinə malikdir. Bu həddindən artıq təhrifə görə dəliklər bizim üçün görünməz olur”.

Qara dəliklər görünmürsə, onların mövcud olduğunu necə bilək?

Bəli, qara dəlik görünməz olsa da, onun içinə düşən maddəyə görə nəzərə çarpmalıdır. Hadisə üfüqünə yaxınlaşarkən qara dəliyin cəlb etdiyi ulduz qazı kimi, qazın temperaturu ultra yüksək dəyərlərə yüksəlməyə başlayır ki, bu da parıltıya səbəb olur. Bu səbəbdən qara dəliklər parlayır. Bunun sayəsində zəif, parıltılı olsa da, astronomlar və astrofiziklər qalaktikanın mərkəzində kiçik həcmli, lakin nəhəng kütləyə malik bir cismin olmasını izah edirlər. Hazırda müşahidələr nəticəsində davranış baxımından qara dəliklərə oxşar olan 1000-ə yaxın obyekt aşkar edilib.

Qara dəliklər və qalaktikalar

Qara dəliklər qalaktikalara necə təsir edə bilər? Bu sual bütün dünya alimlərini narahat edir. Belə bir fərziyyə var ki, onun formasına və təkamülünə məhz qalaktikanın mərkəzində yerləşən qara dəliklər təsir edir. Və iki qalaktika toqquşduqda qara dəliklər birləşir və bu proses zamanı o qədər böyük miqdarda enerji və maddə buraxılır ki, yeni ulduzlar yaranır.

Qara dəliklərin növləri

• görə mövcud nəzəriyyə, qara dəliklərin üç növü var: ulduz, superkütləvi, miniatür. Və onların hər biri özünəməxsus şəkildə formalaşıb.
• - Ulduz kütlələrinin qara dəlikləri, nəhəng ölçülərə qədər böyüyür və çökür.
  - Milyonlarla Günəşə bərabər kütləyə malik ola bilən superkütləvi qara dəliklərin, Samanyolu da daxil olmaqla, demək olar ki, bütün qalaktikaların mərkəzlərində mövcud olma ehtimalı var. Alimlər hələ də superkütləli qara dəliklərin əmələ gəlməsi ilə bağlı müxtəlif fərziyyələrə malikdirlər. İndiyə qədər yalnız bir şey məlumdur - superkütləvi qara dəliklər - yan məhsul qalaktikaların əmələ gəlməsi. Superkütləvi qara dəliklər - onlar adi olanlardan çox böyük ölçülərə malik, lakin paradoksal olaraq aşağı sıxlığa malik olmaları ilə fərqlənirlər.
• - Kütləsi Günəşdən az olacaq miniatür qara dəliyi hələ heç kim aşkar edə bilməyib. Ola bilsin ki, miniatür dəliklər kainatımızın varlığının dəqiq başlanğıcı olan (təxminən 13,7 milyard il əvvəl) "Böyük Partlayış"dan qısa müddət sonra yarana bilərdi.
• - Bu yaxınlarda “ağ qara dəliklər” kimi yeni bir konsepsiya ortaya çıxdı. Bu hələ də qara dəliyin əksi olan hipotetik qara dəlikdir. Stiven Hokinq ağ dəliklərin mövcudluğu ehtimalını fəal şəkildə araşdırırdı.
• - Kvant qara dəlikləri - onlar hələlik yalnız nəzəri cəhətdən mövcuddur. Nüvə reaksiyası nəticəsində ultra kiçik hissəciklər toqquşduqda kvant qara dəlikləri yarana bilər.
• - İlkin qara dəliklər də bir nəzəriyyədir. Onlar mənşəyindən dərhal sonra yaranmışdır.

Hazırda çoxlu sayda var açıq suallar hələ gələcək nəsillər tərəfindən cavablandırılmamış. Məsələn, “qurd dəlikləri” həqiqətən mövcud ola bilərmi, onların köməyi ilə məkan və zamanda səyahət etmək olar. Qara dəliyin içərisində tam olaraq nə baş verir və bu hadisələr hansı qanunlara tabe olur. Bəs qara dəlikdə məlumatın yoxa çıxması haqqında nə demək olar?

Qara dəliyin əmələ gəlməsi üçün cismi müəyyən kritik sıxlığa sıxmaq lazımdır ki, sıxılmış cismin radiusu onun cazibə radiusuna bərabər olsun. Bu kritik sıxlığın dəyəri qara dəliyin kütləsinin kvadratına tərs mütənasibdir.

Tipik bir ulduz kütləli qara dəlik üçün ( M=10M günəş) qravitasiya radiusu 30 km, kritik sıxlığı isə 2·10 14 q/sm 3, yəni kub santimetr üçün iki yüz milyon tondur. Bu sıxlıq Yerin orta sıxlığı (5,5 q/sm3) ilə müqayisədə çox yüksəkdir, atom nüvəsinin maddəsinin sıxlığına bərabərdir.

Qalaktika nüvəsindəki qara dəlik üçün ( M=10 10 M günəş) qravitasiya radiusu 3·10 15 sm = 200 AB-dir ki, bu da Günəşdən Plutona qədər olan məsafədən beş dəfə çoxdur (1 astronomik vahid - Yerdən Günəşə orta məsafə - 150 milyon km və ya 1,5·10-a bərabərdir. 13 sm). Bu halda kritik sıxlıq 0,2·10 –3 q/sm 3-ə bərabərdir ki, bu da havanın sıxlığından bir neçə dəfə azdır, 1,3·10 –3 q/sm 3-ə (!) bərabərdir.

Yer üçün ( M=3·10 –6 M Günəş), qravitasiya radiusu 9 mm-ə yaxındır və müvafiq kritik sıxlıq dəhşətli dərəcədə yüksəkdir: ρ cr = 2·10 27 q/sm 3, bu atom nüvəsinin sıxlığından 13 dəfə yüksəkdir.

Əgər biz bir qədər xəyali sferik pres götürsək və kütləsini saxlayaraq Yeri sıxsaq, onda Yerin radiusunu (6370 km) dörd dəfə azaltdıqda onun ikinci qaçış sürəti iki dəfə artacaq və 22,4 km/s-ə bərabər olacaqdır. Əgər biz Yeri elə sıxsaq ki, onun radiusu təqribən 9 mm olsun, onda ikinci kosmik sürət işıq sürətinə bərabər qiymət alacaq. c= 300000 km/s.

Bundan əlavə, mətbuata ehtiyac olmayacaq - belə bir ölçüdə sıxılmış Yer artıq özünü sıxacaq. Sonda Yerin yerində qara dəlik əmələ gələcək, onun hadisə üfüqünün radiusu 9 mm-ə yaxın olacaq (əgər yaranan qara dəliyin fırlanmasını nəzərə almasaq). Real şəraitdə, əlbəttə ki, super güclü mətbuat yoxdur - cazibə qüvvəsi "işləyir". Buna görə də qara dəliklər yalnız çox böyük ulduzların daxili hissələri çökdükdə yarana bilər, burada cazibə qüvvəsi maddəni kritik sıxlığa sıxışdırmaq üçün kifayət qədər güclüdür.

Ulduzların təkamülü

Qara dəliklər böyük ulduzların təkamülünün son mərhələlərində əmələ gəlir. Adi ulduzların dərinliklərində termonüvə reaksiyaları baş verir, nəhəng enerji ayrılır və saxlanılır. yüksək temperatur(onlarla və yüz milyonlarla dərəcə). Qravitasiya qüvvələri ulduzu sıxmağa meyllidir və isti qazın və radiasiyanın təzyiq qüvvələri bu sıxılmaya müqavimət göstərir. Buna görə də ulduz hidrostatik tarazlıqdadır.

Bundan əlavə, bir ulduz istilik tarazlığında mövcud ola bilər, o zaman onun mərkəzindəki termonüvə reaksiyaları səbəbindən enerji buraxılması ulduzun səthdən buraxdığı gücə tam bərabərdir. Ulduz büzüldükcə və genişləndikcə istilik tarazlığı pozulur. Əgər ulduz stasionardırsa, onda onun tarazlığı elə qurulur ki, mütləq dəyərdə ulduzun mənfi potensial enerjisi (qravitasiya sıxılma enerjisi) həmişə istilik enerjisindən iki dəfə çox olsun. Buna görə ulduz var heyrətamiz əmlak- mənfi istilik tutumu. Adi cisimlər müsbət istilik tutumuna malikdir: qızdırılan dəmir parçası soyuyaraq, yəni enerji itirərək onun temperaturunu aşağı salır. Bir ulduz üçün bunun əksi doğrudur: radiasiya şəklində nə qədər çox enerji itirirsə, onun mərkəzindəki temperatur bir o qədər yüksək olur.

İlk baxışdan qəribə olan bu xüsusiyyətin sadə izahı var: ulduz şüalanarkən yavaş-yavaş büzülür. Sıxılma zamanı potensial enerji ulduzun düşən təbəqələrinin kinetik enerjisinə çevrilir və onun daxili hissəsi qızdırılır. Üstəlik istilik enerjisi, sıxılma nəticəsində ulduzun əldə etdiyi enerji, şüalanma şəklində itirilən enerjidən iki dəfə çoxdur. Nəticədə ulduzun daxili hissəsinin temperaturu yüksəlir və davamlı termonüvə sintezi baş verir. kimyəvi elementlər. Məsələn, indiki Günəşdə hidrogenin heliuma çevrilməsi reaksiyası 15 milyon dərəcə temperaturda baş verir. 4 milyard ildən sonra Günəşin mərkəzində bütün hidrogen heliuma çevrildikdə, helium atomlarından karbon atomlarının sonrakı sintezi üçün daha yüksək temperatur, təxminən 100 milyon dərəcə tələb olunacaq (helium nüvələrinin elektrik yükü ondan iki dəfə çoxdur) 10-13 sm məsafədə nüvələri bir-birinə yaxınlaşdırmaq üçün daha yüksək temperatur tələb olunur). Heliumun karbona çevrilməsinin termonüvə reaksiyası onun dərinliklərində alovlanana qədər Günəşin mənfi istilik tutumu hesabına məhz bu temperatur təmin ediləcəkdir.

Ağ cırtdanlar

Ulduzun kütləsi kiçikdirsə, termonüvə çevrilmələrindən təsirlənən nüvəsinin kütləsi 1,4-dən azdır. M Günəş, ulduzun nüvəsindəki elektron qazının degenerasiyası səbəbiylə kimyəvi elementlərin termonüvə birləşməsi dayandırıla bilər. Xüsusilə degenerasiya olunmuş qazın təzyiqi sıxlıqdan asılıdır, lakin temperaturdan asılı deyil, çünki elektronların kvant hərəkətlərinin enerjisi onların istilik hərəkətinin enerjisindən qat-qat böyükdür.

Degenerasiya olunmuş elektron qazının yüksək təzyiqi qravitasiya sıxılma qüvvələrinə təsirli şəkildə qarşı çıxır. Təzyiq temperaturdan asılı olmadığı üçün ulduzun şüalanma şəklində enerji itirməsi onun nüvəsinin sıxılmasına səbəb olmur. Nəticədə, cazibə enerjisi əlavə istilik kimi buraxılmır. Buna görə də, inkişaf edən degenerativ nüvədə temperatur artmır, bu da termonüvə reaksiyaları zəncirinin kəsilməsinə səbəb olur.

Termonüvə reaksiyalarından təsirlənməyən xarici hidrogen qabığı ulduzun nüvəsindən ayrılaraq hidrogen, helium və digər elementlərin emissiya xətlərində parlayan planetar dumanlıq əmələ gətirir. Təkamülləşmiş aşağı kütləli ulduzun mərkəzi yığcam və nisbətən isti nüvəsi ağ cırtdandır - radiusu Yerin radiusuna (~10 4 km) uyğun olan, kütləsi 1,4-dən az olan bir cisimdir. M günəş və kub santimetr üçün təxminən bir ton orta sıxlıq. Ağ cırtdanlar çoxlu sayda müşahidə olunur. Qalaktikada onların ümumi sayı 10 10-a çatır, yəni Qalaktikanın müşahidə olunan materiyasının ümumi kütləsinin təxminən 10%-ni təşkil edir.

Degenerasiyaya uğramış ağ cırtdanda termonüvə yanması qeyri-sabit ola bilər və buna səbəb ola bilər nüvə partlayışı Kütləsi sözdə Çandrasekhar həddinə (1.4) yaxın olan kifayət qədər kütləvi ağ cırtdan M günəş). Bu cür partlayışlar spektrində hidrogen xətləri olmayan, yalnız helium, karbon, oksigen və digər ağır elementlərdən ibarət olan I tip fövqəlnovalara bənzəyir.

Neytron ulduzları

Əgər ulduzun nüvəsi degenerasiyaya uğrayıbsa, onun kütləsi 1,4 limitinə yaxınlaşdıqca M Günəş, nüvədəki elektron qazının adi degenerasiyası sözdə relativistik degenerasiya ilə əvəz olunur.

Degenerasiya olunmuş elektronların kvant hərəkətləri o qədər sürətli olur ki, onların sürətləri işıq sürətinə yaxınlaşır. Bu zaman qazın elastikliyi azalır, onun cazibə qüvvələrinə qarşı çıxmaq qabiliyyəti azalır və ulduz qravitasiya çöküşü yaşayır. Çökmə zamanı elektronlar protonlar tərəfindən tutulur və maddənin neytronlaşması baş verir. Bu, kütləvi degenerasiya olunmuş nüvədən neytron ulduzunun yaranmasına gətirib çıxarır.

Ulduzun nüvəsinin ilkin kütləsi 1,4-dən çox olarsa M günəş, sonra nüvədə yüksək temperatur əldə edilir və bütün təkamülündə elektron degenerasiyası baş vermir. Bu halda mənfi istilik tutumu işləyir: ulduz radiasiya şəklində enerji itirdikcə onun dərinliklərində temperatur yüksəlir və hidrogeni heliuma, heliumu karbona, karbonu oksigenə çevirən davamlı termonüvə reaksiyaları zənciri baş verir. belə ki, dəmir qrupunun elementlərinə qədər. Dəmirdən daha ağır olan elementlərin nüvələrinin termonüvə birləşmə reaksiyası artıq sərbəst buraxılması ilə deyil, enerjinin udulması ilə baş verir. Buna görə də, əsasən dəmir qrupu elementlərindən ibarət olan ulduzun nüvəsinin kütləsi Çandrasekhar həddi olan 1,4-ü keçərsə. M günəş , lakin Oppenheimer-Volkov limitindən azdır ~3 M günəş, sonra ulduzun nüvə təkamülünün sonunda nüvənin qravitasiya nəticəsində çökməsi baş verir ki, bunun nəticəsində ulduzun xarici hidrogen qabığı tökülür ki, bu da II tip fövqəlnova partlayışı kimi müşahidə olunur. hansı güclü hidrogen xətləri müşahidə olunur.

Dəmir nüvənin dağılması neytron ulduzunun yaranmasına səbəb olur.

Təkamülün gec mərhələsinə çatmış bir ulduzun kütləvi nüvəsi sıxıldıqda, atomların nüvələri neytronlara və protonlara parçalanmağa başlayanda temperatur milyard dərəcəyə çatan nəhəng dəyərlərə yüksəlir. Protonlar elektronları udur və neytronlara çevrilərək neytrinolar buraxır. Neytronlar, kvant mexaniki Pauli prinsipinə görə, güclü sıxılma ilə bir-birini effektiv şəkildə dəf etməyə başlayır.

Dağılan nüvənin kütləsi 3-dən az olduqda M günəş, neytron sürətləri işıq sürətindən əhəmiyyətli dərəcədə azdır və neytronların təsirli itələməsi səbəbindən maddənin elastikliyi cazibə qüvvələrini tarazlaya bilər və sabit bir neytron ulduzunun meydana gəlməsinə səbəb ola bilər.

Neytron ulduzlarının mövcudluğu ehtimalı ilk dəfə 1932-ci ildə görkəmli sovet fiziki Landau tərəfindən laboratoriya təcrübələrində neytronun kəşfindən dərhal sonra proqnozlaşdırıldı. Neytron ulduzunun radiusu 10 km-ə yaxındır, onun orta sıxlıq kub santimetr üçün yüz milyonlarla ton təşkil edir.

Dağılan ulduz nüvəsinin kütləsi 3-dən çox olduqda M günəş, sonra, mövcud fikirlərə görə, ortaya çıxan neytron ulduz, soyuyaraq qara dəliyə çökür. Neytron ulduzunun qara dəliyə yıxılması, supernova partlayışı zamanı atılan ulduz qabığının bir hissəsinin tərs düşməsi ilə də asanlaşdırılır.

Neytron ulduzu adətən sürətlə fırlanır, çünki onu doğuran normal ulduz əhəmiyyətli bucaq momentinə malik ola bilər. Bir ulduzun nüvəsi bir neytron ulduzuna çökdükdə, ulduzun xarakterik ölçüləri azalır. R= 10 5 –10 6 km R≈ 10 km. Ulduzun ölçüsü azaldıqca onun ətalət momenti də azalır. Bucaq sürətini saxlamaq üçün eksenel fırlanma sürəti kəskin şəkildə artmalıdır. Məsələn, təxminən bir aylıq dövrlə fırlanan Günəş neytron ulduzunun ölçüsünə qədər sıxılırsa, fırlanma müddəti 10-3 saniyəyə qədər azalacaq.

Güclü maqnit sahəsinə malik tək neytron ulduzları özünü radiopulsar kimi göstərir - bir neytron ulduzunun sürətli fırlanma enerjisi istiqamətləndirilmiş radio emissiyasına çevrildikdə yaranan ciddi dövri radio emissiya impulslarının mənbələri. İkili sistemlərdə yığılan neytron ulduzları rentgen pulsarı və 1-ci tip rentgen şüaları fenomenini nümayiş etdirir.

Qara dəlikdən ciddi şəkildə dövri radiasiya pulsasiyalarını gözləmək olmaz, çünki qara dəliyin müşahidə olunan səthi yoxdur və maqnit sahəsi. Fiziklərin tez-tez dediyi kimi, qara dəliklərin “saçları” yoxdur – hadisə üfüqünə yaxın olan bütün sahələr və bütün qeyri-bərabərliklər qara dəlik qravitasiya dalğaları axını şəklində çökən maddədən əmələ gəldikdə yayılır. Nəticədə yaranan qara dəliyin yalnız üç xüsusiyyəti var: kütlə, bucaq momentumu və elektrik yükü. Hamısı fərdi xüsusiyyətlər qara dəliyin əmələ gəlməsi zamanı çökən maddə unudulur: məsələn, dəmirdən və sudan əmələ gələn qara dəliklər, başqa şeylər bərabər olduqda, eyni xüsusiyyətlərə malikdir.

Proqnozlaşdırıldığı kimi Ümumi nəzəriyyə nisbilik (GR), təkamülün sonunda dəmir nüvəsinin kütlələri 3-dən çox olan ulduzlar M günəş, qara dəliyin əmələ gəlməsi ilə qeyri-məhdud sıxılma (relativistik çöküş) yaşayın. Bu onunla izah olunur ki, ümumi nisbilikdə ulduzu sıxmağa meylli cazibə qüvvələri enerji sıxlığı ilə müəyyən edilir və belə bir kütləvi ulduz nüvəsinin sıxılması zamanı əldə edilən nəhəng maddə sıxlığı ilə enerji sıxlığına əsas töhfə. artıq hissəciklərin istirahət enerjisi ilə deyil, onların hərəkəti və qarşılıqlı təsirinin enerjisi ilə əmələ gəlir. Belə çıxır ki, ümumi nisbilikdə çox yüksək sıxlıqda bir maddənin təzyiqi özünü "çəkir" kimi görünür: nə ilə daha çox təzyiq, enerji sıxlığı nə qədər çox olarsa və deməli, maddəni sıxmağa meylli cazibə qüvvələri bir o qədər çox olar. Bundan əlavə, güclü qravitasiya sahələri altında məkan-zaman əyriliyinin təsiri əsaslı əhəmiyyət kəsb edir ki, bu da ulduzun nüvəsinin qeyri-məhdud sıxılmasına və onun qara dəliyə çevrilməsinə kömək edir (şək. 3).

Sonda qeyd edirik ki, bizim eramızda əmələ gələn qara dəliklər (məsələn, Cygnus X-1 sistemindəki qara dəlik), dəqiq desək, yüz faiz qara dəliklər deyil, çünki uzaq müşahidəçi üçün relativistik vaxt genişlənməsi səbəbindən, onların hadisə üfüqləri hələ də formalaşmayıb. Bu cür çökən ulduzların səthləri Yerdəki müşahidəçiyə donmuş kimi görünür və hadisələrin üfüqlərinə sonsuz yaxınlaşır.

Bu cür çökən obyektlərdən qara dəliklərin nəhayət əmələ gəlməsi üçün Kainatımızın sonsuz uzun müddət mövcudluğunu gözləməliyik. Bununla belə, vurğulamaq lazımdır ki, artıq relativistik çöküşün ilk saniyələrində Yerdən gələn müşahidəçi üçün çökən ulduzun səthi hadisə üfüqünə çox yaxınlaşır və bu səthdə bütün proseslər sonsuz dərəcədə yavaşlayır.