Orbita . U Z

Ilm-fan fazosi uzra

  • Shrift o'lchamini kattalashtirish
  • Odatiy shrift o'lchami
  • Shrift o'lchamini kichiklashtirish
Bosh sahifa Maqolalar Tabiat qonunlari Qora tuynuklar - Қора туйнуклар

Qora tuynuklar - Қора туйнуклар

E-mail Chop etish
Maqola Reytingi: / 0
Juda yomon!A'lo! 
Maqola mundarijasi
Qora tuynuklar
Мақолани кирилл алифбосида ўқинг
Hamma sahifa
Қора туйнуклар

Қора туйнуклар замон-макон уйғунлигининг сингуляр оғишини намоён қилади.

Амалда кашф этилишидан анча аввал мавжудлиги илмий назариялар томонидан тахмин қилинган объектлар орасида эҳтимолки қора туйнуклар энг қизиқарли, ғайритабиий ва шу билан бирга, олимларда ҳам, оддий одамларда ҳам ваҳимали таассурот уйғотган объектлар бўлса керак. Қора туйнукларнинг мавжудлиги ҳақидаги илк илмий асосланган тахминлар - Эйнштейннинг умумий нисбийлик назарияси эълон қилинишидан деярли бир ярим аср аввал янграй бошлаган. Шунга қарамай, Коинотда қора туйнукларнинг ҳақиқатан ҳам мавжудлиги амалий жиҳатдан қатъий исботланганига унчалик ҳам кўп бўлмади. Биз ҳозирда қора туйнуклар – Коинотда ҳукмрон бўлган энг асосий объектлардан бири эканини яхши биламиз. Бироқ, ХХ-асрнинг 70-80 йилларида ҳам, қора туйнуклар ҳали фақат гипотетик объектлар сифатида қараларди ва ҳатто физика-техника олийгоҳларида ҳам, қора туйнукларнинг реал борлиқда мавжуд бўлишига шубҳа билдирилган назарий дарсликларни мутолаа қилиш мумкин эди.

Келинг, гапни чўзмай, асосий масалага ўтамиз ва умумий нисбийлик назарияси гравитациянинг табиати ҳақидаги масалага қандай ёндошишини кўриб чиқамиз. Исаак Ньютон зўр бериб уқтириб кетган Бутун олам тортишиш қонунига биноан, Коинотдаги исталган иккита улкан массали жисмлар орасида ўзаро тортишиш кучи мавжуд бўлади. Ушбу гравитацион тортишиш сабабидан Ер Қуёш атрофида айланади. Умумий нисбийлик назарияси эса бизни ушбу кўринишдаги Қуёш-Ер системасига бошқачароқ ёндошишга мажбур қилади. Ушбу назария уқтириш беришича, Қуёш сингари фавқулодда улкан массали жисмнинг яқин атрофида замон-макон уйғунлиги, яъни, фазо-вақт структураси эгриланади (қийшаяди) ва ўзининг равонлигини йўқотади. Бу ҳолатни, юпқа мато, айтайлик, оддий аёллар рўмолини тўрт томонидан таранг қилиб тортиб боғланган ва ўртасига оғир шар, масалан, боулинг шари қўйиб қўйилган вазият билан ўхшатиш мумкин. Шарнинг оғирлиги сабабидан рўмол матоси шар яқинида ғижимланиб, букилиб, пастга (ичкарига) ботиб туради. Қуёш ҳам худди шу тарзда, ўз яқин-атрофидаги фазони эгрилантиради.

Ушбу бир қарашда ғайриоддий ғалати назарияга кўра, Қуёш ўз атрофида худди воронка сингари фазо ҳосил қилган бўлиб, Ер гўёки ушбу воронка четларида айланади. Назариядан келиб чиқувчи хулосаларга кўра, юқоридаги мисолга ўхшаш, бизни Ерга маҳкамлаб турган Ернинг тортишиш кучи ҳам аслида Ньютон таъкидлагандек гравитацион куч эмас, балки, замон-макон геометриясининг ўзгаришидан бошқа нарса эмас. Албатта, тушуниш бироз қийин, лекин, ҳозирча гравитация табиатини баён қилишда энг муваффақиятли назария бу умумий нисбийлик назарияси бўлиб қолмоқда. Олимлар бундан яхшироғини ҳозирча ўйлаб топишмади.

Энди тасаввур қилинг, юқорида таклиф этилган мисолдаги оғир шарнинг массасини борган сари орттириб бораверамиз. Бунда фақат ва фақат масса ортади, лекин шарнинг геометрик ўлчамлари ўзгармай қолади. Масса ортиб боравергач, рўмол матоси ҳам борган сари чўкиб, чуқурроқ ботиб боради. Охири вазият нима билан тугайди? Албатта, оғирлиги кескин катталашиб кетган боулинг шари ўзи турган рўмолнинг таранглигини юмшатиб-юмшатиб бораверади ва оқибатда рўмол уни ўраб, атрофига ёпишиб боради. Энг охирида, шарнинг ҳамма томонидан рўмол тўлиқ ўраб олади ва шарнинг ўзи жисмонан кўринмай қолади. Чунки, у ўзи ботиб турган матога бутунлар ўралиб қолди. Реал оламда ҳам материянинг массаси фавқулодда улканлашиб кетиши натижасида шунга ўхшаш жараён юз беради. Материя етарлича масса ва зичлик йиғиб олгани ҳамоноқ, ўз атрофидаги замон-макон матосини ўраб олади ва бояги объект Коинотнинг қолган қисми билан алоқани йўқотади. Яъни, у кўринмас бўлиб қолади. Қора туйнуклар шу тарзда вужудга келади.

Қора туйнуклар ҳақидаги энг ваҳимали гаплардан бири шуки, қора туйнукка нимаики тушмасин, у ундан қайтиб чиқа олмайди. Бу ҳатто ёруғлик нурларига ҳам тааллуқли гап бўлиб, айнан шу хоссаси туфайли ҳам бундай объектлар «Қора туйнук» номини олган: ўзига келиб тушаётган нурни бутунлай ютиб юборадиган ва ўзидан ҳеч қандай нур чиқармайдиган жисм – мутлақ қора жисм бўлади.

Умумий нисбийлик назариясига кўра, объект қора туйнук марказигача бўлган муайян чегаравий – критик масофага етиб келгач, у энди ҳеч қачон ортга қайта олмайди. Ушбу чегаравий – критик масофани илм-фанда Шварцшильд радиуси дейилади. Шварцшильд – 1873-1916 йилларда яшаб ўтган немис астрономи бўлиб, у умрининг сўнгги йилларини Эйнштейннинг ўша пайт учун инқилобий ғоялари, яъни, нисбийлик назариясини таҳлил қилиш билан ўтказган. Чунончи у, Эйнштейннинг умумий нисбийлик назарияси тенгламасидан фойдаланиб, нольинчи ҳажмга эга бўлган масса атрофидаги гравитация майдонини ҳисоблаб чиққан. Шварцшильд услуби билан исталган улкан массали объектлар учун Шварцшильд радиусини ҳисоблаб чиқиш мумкин. Масалан, бизнинг юлдузимиз – Қуёш учун Шварцшильд радиуси 3 км ни ташкил қилади. Яъни, агар Қуёшнинг ҳозирги массасини сақлаган ҳолда, унинг ҳажмини радиуси 3 км бўлган шаргача кичрайтириб зичланлса, у қора туйнукка айланади.

Шварцшильд радиуси ичкарисида эса, янада ғайриоддий, ақл бовар қилмас нарсалар юз беради: қора туйнукни ташкил қилувчи материянинг барчаси чексиз зичликка интилган ҳолда ва чексиз кичик ўлчам билан қора туйнукнинг қоқ марказида тўплана бошлайди. Математиклар бундай объектни сингуляр қўзғалиш деб юритишади. Материянинг массаси чекли бўлган ҳолатда унинг зичлиги чексизликка интилиши натижасидан, ушбу материя фазога нисбатан нольинчи ҳажмга эга бўлиб қолади. Бу ҳодиса қора туйнукнинг ичкарисида ҳақиқатан ҳам рўй берадими-йўқми, табиийки биз буни экспериментал тажрибалар билан аниқлай олмаймиз. Чунки, Шварцшильд радиуси ичкарисида нима бўлаётганини билишнинг иложи йўқ ва ушбу радиус ичкарисига кирган ҳар қандай нарса ортга ҳеч қачон қайтмайди.

Шу тариқа, биз қора туйнукларни кўз билан кўриб кузата олмаймиз ҳам. Шунга қарамай, қора туйнукнинг мавжудлигини бошқа бир белгиларга, хусусан, унинг яқинидаги гравитация майдонининг фавқулодда кучлилиги ва ўз яқин атрофидаги материяга нисбатан ноодатий улкан тортишиш кучи намоён қилаётгани каби билвосита белгиларига кўра аниқлашимиз мумкин.

Ўта катта массали қора туйнуклар

Бизнинг Сомон Йўли галактикамиз марказида ва умуман ҳар қандай бошқа галактикалар марказида Қуёшдан миллионлаб маротаба катта бўлган қора туйнук мавжуд. Бундай ўта катта массали қора туйнуклар галактика марказидаги юлдузлараро газ-чанг моддасининг айланиш хоссаларини таҳлил қилиш орқали аниқланган. Кузатишларга кўра, галактика марказига яқин ҳудудлардаги газларнинг бу тариқа фавқулодда ғайритабиий ва шиддаткор айланишининг ягона сабаби – уларнинг қора туйнукка жуда яқин масофада экани билан боғлиқдир. Яъни, галактика марказида жойлашган қора туйнукнинг гравитация майдонининг фавқулодда улкан тортишиш кучи, унга яқин ҳудудда жойлашган ўша газларни шу тариқа шиддат билан айланишга мажбур қилади. Ньютон механикасидан келиб чиқиб бажарилган оддий математик ҳисоб-китобларнинг кўрсатишича, галактика марказига яқин ҳудуддаги газларни бу даражада катта куч билан тортаётган объект фавқулодда кичик диаметрга эга бўлган ҳолда, фавқулодда улкан массани ташкил қилар экан. Астрофизиклар бизга узоқ ва яқин қўшни бўлган галактикаларнинг марказларида ўнлаб бундай қора туйнукларни аниқлашган ва ушбу ҳолат ҳозирда астрономларга шундай фикр бермоқдаки, демак, ҳар қандай галактика марказида албатта қора туйнук мавжуд бўлар экан.

Юлдуз массасига эга қора туйнуклар

Юлдузлар эволюциясига оид ҳозирги замон таълимотига кўра, массаси бизнинг Қуёш массасидан тахминан 30 баробардан каттароқ бўлган юлдуз ўз умрининг сўнгги босқичига етиб келганда, у ўта янги юлдуз чақнашини намоён қилган ҳолда портлаб кетади. Портлаш натижасида, эндиликда йўқликка юз тутган собиқ юлдузнинг ташқи қатламлари Коинотга сочилиб кетади. Юлдузнинг ички қатламлари эса аксинча, унинг ўз маркази томон шиддат билан қулайди ва юлдузнинг тугаб-битган ёқилғиси ўрнида қора туйнук ҳосил қилади. Юлдузлараро фазода, собиқ юлдуз ўрнида вужудга келган бундай қора туйнукларни ҳам аниқлашнинг амалда деярли имкони йўқ. Чунки у юлдузлараро бўшлиқда, яъни, вакуумда жойлашган бўлади ва боз устига, гравитацион ўзаро таъсирларда ҳам иштирок этмайди. Лекин, бундай қора туйнук аввал қўшалоқ юлдуз[1] бўлган система ўрнида пайдо бўлган бўлса, юлдузлардан бирининг ўрнида пайдо бўлган қора туйнук ўзига жуфт бўлган иккинчи юлдузга гравитацион таъсир кўрсатишда давом этади. Ҳозирда халқаро астрономлар гуруҳлари шундай қора туйнук-юлдуз системаларидан ўнга яқинини билвосита белгиларга кўра тахминий-назарий аниқлашган бўлиб, эндиликда ўша назарияларнинг исботи кутилмоқда.

Қўшалоқ юлдузларнинг бирининг «ўлиши» натижасида, унинг ўрнида ҳосил бўлган қора туйнук, ўзига жуфт бўлган ҳали «тирик» юлдузга гравитация таъсирини кўрсатар экан, бу жараёнда тирик юлдузнинг моддаси қора туйнук томон оқиб кета бошлайди. Натижада, қора туйнук ютиб юбораётган юлдуз моддаси унга яқинлашган сайин, Шварцшильд радиуси ичкарисига кириб борар экан, спиральсимон уюрма кўринишида айланиб, қора туйнук қаърига сингиб кетади. Бироқ, айнан шу жойда жуда қизиқ ва парадоксал ҳодиса юз беради: борса келмас жойга кириб борар экан, Шварцшильд радиуси чегарасидан ўтиш жараёнида модда ўта катта тезланиш олади. Зичлиги ҳам ниҳоятда катталашиб боради ва қора туйнукнинг тортиш кучининг шиддатидан, ҳамда, зичликнинг ўта юқорилиги сабабидан, туйнукка шўнғиб бораётган моддани ташкил қилувчи заррачаларнинг ўзаро тўқнашиши ҳам фавқулодда кўп сонни ташкил қила бошлайди. Натижада, қора туйнукка борса қайтмас бўлиб шўнғиётган юлдуз моддасининг ҳарорати электромагнит нурланишлар диапазонининг рентген нурланишлари соҳасига тегишли бўлган тўлқинлар нурланиш энергиясигача бўлган энергия даражасигача қизийди. Астрономлар эса айнан ушбу нурланиш энергиясини ва унинг интенсивлигининг ўзгаришларини ўлчашлари мумкин. Ушбу ўлчаш натижаларини қайд этиб бориб, олимлар улар асосида тизимли таҳлил юритадилар ва қора туйнукнинг хоссаларини, хусусан, унинг массасини ва диаметрини аниқлайдилар. Агар, объект массаси Чандрасекар чегарасидан (Қуёш массасининг 1,4 бараваридан) катта бўлса, ушбу объект оқ миттига айлана олмайди. Юқорида айтилгани сингари қўшалоқ юлдуз системаларининг аксариятида рентген нурланишларга эга массив объект одатда юлдузларнинг бири бўлган улкан нейтрон юлдуз бўлади. Лекин, юқорида айтганимиздек, бу каби самовий рентген нурларининг манбаи сифатида, қўшалоқ юлдуз системасида вафот этган юлдузларнинг бирининг ўрнида вужудга келган қора туйнукнинг мавжудлиги ягона изоҳ сифатида қараладиган ўнлаб ҳолатлар аниқланган.

Бошқа турдаги қора туйнуклар

Қора туйнукларнинг ҳозирча амалий тасдиқланмаган ва назарий жиҳатдан ҳам кўп-мунча баҳс-мунозараларга сабаб бўлаётган бошқа хаёлий турлари ҳам мавжуд. Бундай қора туйнуклар ҳақидаги фаразларнинг ўзи ҳам кўп ҳолатда қандайдир эриш туюлади ва одатда чайқовчиларнинг савдода қўллайдиган айёрона нутқларига ўхшаб кетади. Шундай, хаёлий-гипотетик қора туйнук турларидан бири – «мини-қора туйнуклар» деб юритилади. Гипотезага кўра, бу каби мини қора туйнуклар массаси ўртача тоғ массасидек бўлиб, лекин ҳажми протон радиусига тенг бўлар эмиш. Бундай мини қора туйнуклар Улкан Портлашдан кейин Коинот шакллана бошлаган илк босқичларда пайдо бўлганлиги ва улар Коинотда ҳар томондан мавжудлиги ҳақидаги ғояни машҳур физик олимлардан бири – Стивен Хокинг ўртага ташлаган эди. Хокингнинг фикрича, Коинотда кузатилаётган гамма нурлар чақнашларини, айнан шундай мини қора туйнукларнинг портлаши натижаси деб изоҳлаш мумкин экан. Хокинг назариялари аслида ҳам ғайритабиий, ғалати шамоили билан доим ажралиб турган. Шундоқ ҳам ғалати объект бўлган қора туйнукларнинг яна бир янада ғалати ва ҳозирча хаёлий-гипотетик туркуми ҳақида элементар зарралар физикасига оид айрим назариялар башорат беради. Элементар зарралар физикасидан келиб чиқувчи айрим хулосаларга кўра, Коинотда микроўлчамлардаги қора туйнуклардан иборат бутун бошли уюмлар бўлиши мумкин эмиш ва яна эмишки, бундай микро-қора туйнуклар, Коинот яралишидан қолган қурилиш чиқиндилари бўлармиш. Бундай микро-қора туйнукларнинг диаметри тахминан 10‒33 см деб келтирилади. Яъни, улар протондан ҳам миллиардлаб марта кичик эмиш. Бироқ, таъкидланганидек, ҳозирги кунга келиб бу каби на мини-қора туйнукларнинг, на микро-қора туйнукларнинг ҳақиқатан ҳам мавжудлигини далилловчи бирор бир экспериментал услублар тугул, билвосита белгиларнинг ҳам ўзи мавжуд эмас. Шу боис, бу каби ғалати қора туйнукларнинг янада ғалати турлари ҳақида ҳозирча фақат хаёлот меваси сифатида фикр юритиш ўринли холос деб ўйлайман.


Бизни ижтимоий тармоқларда ҳам кузатиб боринг:

Фейсбукда: https://www.facebook.com/Orbita.Uz/

Твиттерда: @OrbitaUz

Google+ : https://plus.google.com/104225891102513041205/posts/

Телеграмдаги каналимиз: https://telegram.me/OrbitaUz


[1] бир-бирига нисбатан массалар маркази атрофида айланган иккита қайноқ юлдуздан иборат жуфтликни қўшалоқ юлдуз дейилади



Yangilаndi: 27.03.2017 09:16  
Maqola yoqdimi? Do'stlaringizga ham tavsiya qiling:

Mulohaza bildiring:


Mahfiy kod
Yangilash

Banner

Orbita.Uz infotekasi

Milliy bayramlarimiz

Yaqin kunlardagi rasmiy bayramlar, kasb bayramlari, muhim tarixiy va xalqaro sanalar.

26 - Iyun - Iyd al-Fitr - Ramazon hayiti Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)


1 - Sentyabr - Mustaqillik kuni. (Dam olish kuni)


2 - Sentyabr - Iyd al-Adho - Qurbon Hayiti . (Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)

O'zbekiston shaharlari ob-havo ma'lumotlari

Orbita.Uz do'stlari:

Ziyo istagan qalblar uchun:

O'zbek tilidagi eng katta elektron kutubxona!

​Ўзбекча va o'zbekcha o'zaro transkripsiya!
O'zbekcha va ўзбекча ўзаро транскрипция!

Bizning statistika


Orbital latifalar :) :)

СмешноУлыбаюсьПодмигиваю

Agar arktangens shimoliy yarimsharda mavjud bo'lsa,
demak, janubiy yarimsharda

Antarktangens ham mavjuddir!!!


Birliklar Konvertori

Birlik / Kattalik turini tanlang:
Qiymatni kiriting:

Natijaviy qiymat:

© Orbita.uz

Kontent statistikasi

Foydalanuvchilar soni : 374
Kiritilgan mаqolalar soni : 762
O'qilgan sahifalar soni : 2517354

Tafakkur durdonalari

Hitoydan bo'lsa ham ilm o'rganinglar.

Hadis