Orbita . U Z

Ilm-fan fazosi uzra

  • Shrift o'lchamini kattalashtirish
  • Odatiy shrift o'lchami
  • Shrift o'lchamini kichiklashtirish

Qora tuynuklar

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

Qora tuynuklar

Qora tuynuklar zamon-makon uyg‘unligining singulyar og‘ishini namoyon qiladi.

Amalda kashf etilishidan ancha avval mavjudligi ilmiy nazariyalar tomonidan taxmin qilingan obyektlar orasida ehtimolki qora tuynuklar eng qiziqarli, g‘ayritabiiy va shu bilan birga, olimlarda ham, oddiy odamlarda ham vahimali taassurot uyg‘otgan obyektlar bo‘lsa kerak. Qora tuynuklarning mavjudligi haqidagi ilk ilmiy asoslangan taxminlar - Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasi e’lon qilinishidan deyarli bir yarim asr avval yangray boshlagan. Shunga qaramay, Koinotda qora tuynuklarning haqiqatan ham mavjudligi amaliy jihatdan qat’iy isbotlanganiga unchalik ham ko‘p bo‘lmadi. Biz hozirda qora tuynuklar – Koinotda hukmron bo‘lgan eng asosiy obyektlardan biri ekanini yaxshi bilamiz. Biroq, XX-asrning 70-80 yillarida ham, qora tuynuklar hali faqat gipotetik obyektlar sifatida qaralardi va hatto fizika-texnika oliygohlarida ham, qora tuynuklarning real borliqda mavjud bo‘lishiga shubha bildirilgan nazariy darsliklarni mutolaa qilish mumkin edi.

 

Keling, gapni cho‘zmay, asosiy masalaga o‘tamiz va umumiy nisbiylik nazariyasi gravitatsiyaning tabiati haqidagi masalaga qanday yondoshishini ko‘rib chiqamiz. Isaak Nyuton zo‘r berib uqtirib ketgan Butun olam tortishish qonuniga binoan, Koinotdagi istalgan ikkita ulkan massali jismlar orasida o‘zaro tortishish kuchi mavjud bo‘ladi. Ushbu gravitatsion tortishish sababidan Yer Quyosh atrofida aylanadi. Umumiy nisbiylik nazariyasi esa bizni ushbu ko‘rinishdagi Quyosh-Yer sistemasiga boshqacharoq yondoshishga majbur qiladi. Ushbu nazariya uqtirish berishicha, Quyosh singari favqulodda ulkan massali jismning yaqin atrofida zamon-makon uyg‘unligi, ya’ni, fazo-vaqt strukturasi egrilanadi (qiyshayadi) va o‘zining ravonligini yo‘qotadi. Bu holatni, yupqa mato, aytaylik, oddiy ayollar ro‘molini to‘rt tomonidan tarang qilib tortib bog‘langan va o‘rtasiga og‘ir shar, masalan, bouling shari qo‘yib qo‘yilgan vaziyat bilan o‘xshatish mumkin. Sharning og‘irligi sababidan ro‘mol matosi shar yaqinida g‘ijimlanib, bukilib, pastga (ichkariga) botib turadi. Quyosh ham xuddi shu tarzda, o‘z yaqin-atrofidagi fazoni egrilantiradi.

Ushbu bir qarashda g‘ayrioddiy g‘alati nazariyaga ko‘ra, Quyosh o‘z atrofida xuddi voronka singari fazo hosil qilgan bo‘lib, Yer go‘yoki ushbu voronka chetlarida aylanadi. Nazariyadan kelib chiquvchi xulosalarga ko‘ra, yuqoridagi misolga o‘xshash, bizni Yerga mahkamlab turgan Yerning tortishish kuchi ham aslida Nyuton ta’kidlagandek gravitatsion kuch emas, balki, zamon-makon geometriyasining o‘zgarishidan boshqa narsa emas. Albatta, tushunish biroz qiyin, lekin, hozircha gravitatsiya tabiatini bayon qilishda eng muvaffaqiyatli nazariya bu umumiy nisbiylik nazariyasi bo‘lib qolmoqda. Olimlar bundan yaxshirog‘ini hozircha o‘ylab topishmadi.

Endi tasavvur qiling, yuqorida taklif etilgan misoldagi og‘ir sharning massasini borgan sari orttirib boraveramiz. Bunda faqat va faqat massa ortadi, lekin sharning geometrik o‘lchamlari o‘zgarmay qoladi. Massa ortib boravergach, ro‘mol matosi ham borgan sari cho‘kib, chuqurroq botib boradi. Oxiri vaziyat nima bilan tugaydi? Albatta, og‘irligi keskin kattalashib ketgan bouling shari o‘zi turgan ro‘molning tarangligini yumshatib-yumshatib boraveradi va oqibatda ro‘mol uni o‘rab, atrofiga yopishib boradi. Eng oxirida, sharning hamma tomonidan ro‘mol to‘liq o‘rab oladi va sharning o‘zi jismonan ko‘rinmay qoladi. Chunki, u o‘zi botib turgan matoga butunlar o‘ralib qoldi. Real olamda ham materiyaning massasi favqulodda ulkanlashib ketishi natijasida shunga o‘xshash jarayon yuz beradi. Materiya yetarlicha massa va zichlik yig‘ib olgani hamonoq, o‘z atrofidagi zamon-makon matosini o‘rab oladi va boyagi obyekt Koinotning qolgan qismi bilan aloqani yo‘qotadi. Ya’ni, u ko‘rinmas bo‘lib qoladi. Qora tuynuklar shu tarzda vujudga keladi.

Qora tuynuklar haqidagi eng vahimali gaplardan biri shuki, qora tuynukka nimaiki tushmasin, u undan qaytib chiqa olmaydi. Bu hatto yorug‘lik nurlariga ham taalluqli gap bo‘lib, aynan shu xossasi tufayli ham bunday obyektlar «Qora tuynuk» nomini olgan: o‘ziga kelib tushayotgan nurni butunlay yutib yuboradigan va o‘zidan hech qanday nur chiqarmaydigan jism – mutlaq qora jism bo‘ladi.

Umumiy nisbiylik nazariyasiga ko‘ra, obyekt qora tuynuk markazigacha bo‘lgan muayyan chegaraviy – kritik masofaga yetib kelgach, u endi hech qachon ortga qayta olmaydi. Ushbu chegaraviy – kritik masofani ilm-fanda Shvartsshild radiusi deyiladi. Shvartsshild – 1873-1916 yillarda yashab o‘tgan nemis astronomi bo‘lib, u umrining so‘nggi yillarini Eynshteynning o‘sha payt uchun inqilobiy g‘oyalari, ya’ni, nisbiylik nazariyasini tahlil qilish bilan o‘tkazgan. Chunonchi u, Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasi tenglamasidan foydalanib, nolinchi hajmga ega bo‘lgan massa atrofidagi gravitatsiya maydonini hisoblab chiqqan. Shvartsshild uslubi bilan istalgan ulkan massali obyektlar uchun Shvartsshild radiusini hisoblab chiqish mumkin. Masalan, bizning yulduzimiz – Quyosh uchun Shvartsshild radiusi 3 km ni tashkil qiladi. Ya’ni, agar Quyoshning hozirgi massasini saqlagan holda, uning hajmini radiusi 3 km bo‘lgan shargacha kichraytirib zichlanlsa, u qora tuynukka aylanadi.

Shvartsshild radiusi ichkarisida esa, yanada g‘ayrioddiy, aql bovar qilmas narsalar yuz beradi: qora tuynukni tashkil qiluvchi materiyaning barchasi cheksiz zichlikka intilgan holda va cheksiz kichik o‘lcham bilan qora tuynukning qoq markazida to‘plana boshlaydi. Matematiklar bunday obyektni singulyar qo‘zg‘alish deb yuritishadi. Materiyaning massasi chekli bo‘lgan holatda uning zichligi cheksizlikka intilishi natijasidan, ushbu materiya fazoga nisbatan nolinchi hajmga ega bo‘lib qoladi. Bu hodisa qora tuynukning ichkarisida haqiqatan ham ro‘y beradimi-yo‘qmi, tabiiyki biz buni eksperimental tajribalar bilan aniqlay olmaymiz. Chunki, Shvartsshild radiusi ichkarisida nima bo‘layotganini bilishning iloji yo‘q va ushbu radius ichkarisiga kirgan har qanday narsa ortga hech qachon qaytmaydi.

Shu tariqa, biz qora tuynuklarni ko‘z bilan ko‘rib kuzata olmaymiz ham. Shunga qaramay, qora tuynukning mavjudligini boshqa bir belgilarga, xususan, uning yaqinidagi gravitatsiya maydonining favqulodda kuchliligi va o‘z yaqin atrofidagi materiyaga nisbatan noodatiy ulkan tortishish kuchi namoyon qilayotgani kabi bilvosita belgilariga ko‘ra aniqlashimiz mumkin.

O‘ta katta massali qora tuynuklar

Bizning Somon Yo‘li galaktikamiz markazida va umuman har qanday boshqa galaktikalar markazida Quyoshdan millionlab marotaba katta bo‘lgan qora tuynuk mavjud. Bunday o‘ta katta massali qora tuynuklar galaktika markazidagi yulduzlararo gaz-chang moddasining aylanish xossalarini tahlil qilish orqali aniqlangan. Kuzatishlarga ko‘ra, galaktika markaziga yaqin hududlardagi gazlarning bu tariqa favqulodda g‘ayritabiiy va shiddatkor aylanishining yagona sababi – ularning qora tuynukka juda yaqin masofada ekani bilan bog‘liqdir. Ya’ni, galaktika markazida joylashgan qora tuynukning gravitatsiya maydonining favqulodda ulkan tortishish kuchi, unga yaqin hududda joylashgan o‘sha gazlarni shu tariqa shiddat bilan aylanishga majbur qiladi. Nyuton mexanikasidan kelib chiqib bajarilgan oddiy matematik hisob-kitoblarning ko‘rsatishicha, galaktika markaziga yaqin hududdagi gazlarni bu darajada katta kuch bilan tortayotgan obyekt favqulodda kichik diametrga ega bo‘lgan holda, favqulodda ulkan massani tashkil qilar ekan. Astrofiziklar bizga uzoq va yaqin qo‘shni bo‘lgan galaktikalarning markazlarida o‘nlab bunday qora tuynuklarni aniqlashgan va ushbu holat hozirda astronomlarga shunday fikr bermoqdaki, demak, har qanday galaktika markazida albatta qora tuynuk mavjud bo‘lar ekan.

Yulduz massasiga ega qora tuynuklar

Yulduzlar evolyutsiyasiga oid hozirgi zamon ta’limotiga ko‘ra, massasi bizning Quyosh massasidan taxminan 30 barobardan kattaroq bo‘lgan yulduz o‘z umrining so‘nggi bosqichiga yetib kelganda, u o‘ta yangi yulduz chaqnashini namoyon qilgan holda portlab ketadi. Portlash natijasida, endilikda yo‘qlikka yuz tutgan sobiq yulduzning tashqi qatlamlari Koinotga sochilib ketadi. Yulduzning ichki qatlamlari esa aksincha, uning o‘z markazi tomon shiddat bilan qulaydi va yulduzning tugab-bitgan yoqilg‘isi o‘rnida qora tuynuk hosil qiladi. Yulduzlararo fazoda, sobiq yulduz o‘rnida vujudga kelgan bunday qora tuynuklarni ham aniqlashning amalda deyarli imkoni yo‘q. Chunki u yulduzlararo bo‘shliqda, ya’ni, vakuumda joylashgan bo‘ladi va boz ustiga, gravitatsion o‘zaro ta’sirlarda ham ishtirok etmaydi. Lekin, bunday qora tuynuk avval qo‘shaloq yulduz[1] bo‘lgan sistema o‘rnida paydo bo‘lgan bo‘lsa, yulduzlardan birining o‘rnida paydo bo‘lgan qora tuynuk o‘ziga juft bo‘lgan ikkinchi yulduzga gravitatsion ta’sir ko‘rsatishda davom etadi. Hozirda xalqaro astronomlar guruhlari shunday qora tuynuk-yulduz sistemalaridan o‘nga yaqinini bilvosita belgilarga ko‘ra taxminiy-nazariy aniqlashgan bo‘lib, endilikda o‘sha nazariyalarning isboti kutilmoqda.

Qo‘shaloq yulduzlarning birining «o‘lishi» natijasida, uning o‘rnida hosil bo‘lgan qora tuynuk, o‘ziga juft bo‘lgan hali «tirik» yulduzga gravitatsiya ta’sirini ko‘rsatar ekan, bu jarayonda tirik yulduzning moddasi qora tuynuk tomon oqib keta boshlaydi. Natijada, qora tuynuk yutib yuborayotgan yulduz moddasi unga yaqinlashgan sayin, Shvartsshild radiusi ichkarisiga kirib borar ekan, spiralsimon uyurma ko‘rinishida aylanib, qora tuynuk qa’riga singib ketadi. Biroq, aynan shu joyda juda qiziq va paradoksal hodisa yuz beradi: borsa kelmas joyga kirib borar ekan, Shvartsshild radiusi chegarasidan o‘tish jarayonida modda o‘ta katta tezlanish oladi. Zichligi ham nihoyatda kattalashib boradi va qora tuynukning tortish kuchining shiddatidan, hamda, zichlikning o‘ta yuqoriligi sababidan, tuynukka sho‘ng‘ib borayotgan moddani tashkil qiluvchi zarrachalarning o‘zaro to‘qnashishi ham favqulodda ko‘p sonni tashkil qila boshlaydi. Natijada, qora tuynukka borsa qaytmas bo‘lib sho‘ng‘iyotgan yulduz moddasining harorati elektromagnit nurlanishlar diapazonining rentgen nurlanishlari sohasiga tegishli bo‘lgan to‘lqinlar nurlanish energiyasigacha bo‘lgan energiya darajasigacha qiziydi. Astronomlar esa aynan ushbu nurlanish energiyasini va uning intensivligining o‘zgarishlarini o‘lchashlari mumkin. Ushbu o‘lchash natijalarini qayd etib borib, olimlar ular asosida tizimli tahlil yuritadilar va qora tuynukning xossalarini, xususan, uning massasini va diametrini aniqlaydilar. Agar, obyekt massasi Chandrasekar chegarasidan (Quyosh massasining 1,4 baravaridan) katta bo‘lsa, ushbu obyekt oq mittiga aylana olmaydi. Yuqorida aytilgani singari qo‘shaloq yulduz sistemalarining aksariyatida rentgen nurlanishlarga ega massiv obyekt odatda yulduzlarning biri bo‘lgan ulkan neytron yulduz bo‘ladi. Lekin, yuqorida aytganimizdek, bu kabi samoviy rentgen nurlarining manbai sifatida, qo‘shaloq yulduz sistemasida vafot etgan yulduzlarning birining o‘rnida vujudga kelgan qora tuynukning mavjudligi yagona izoh sifatida qaraladigan o‘nlab holatlar aniqlangan.

Boshqa turdagi qora tuynuklar

Qora tuynuklarning hozircha amaliy tasdiqlanmagan va nazariy jihatdan ham ko‘p-muncha bahs-munozaralarga sabab bo‘layotgan boshqa xayoliy turlari ham mavjud. Bunday qora tuynuklar haqidagi farazlarning o‘zi ham ko‘p holatda qandaydir erish tuyuladi va odatda chayqovchilarning savdoda qo‘llaydigan ayyorona nutqlariga o‘xshab ketadi. Shunday, xayoliy-gipotetik qora tuynuk turlaridan biri – «mini-qora tuynuklar» deb yuritiladi. Gipotezaga ko‘ra, bu kabi mini qora tuynuklar massasi o‘rtacha tog‘ massasidek bo‘lib, lekin hajmi proton radiusiga teng bo‘lar emish. Bunday mini qora tuynuklar Ulkan Portlashdan keyin Koinot shakllana boshlagan ilk bosqichlarda paydo bo‘lganligi va ular Koinotda har tomondan mavjudligi haqidagi g‘oyani mashhur fizik olimlardan biri – Stiven Xoking o‘rtaga tashlagan edi. Xokingning fikricha, Koinotda kuzatilayotgan gamma nurlar chaqnashlarini, aynan shunday mini qora tuynuklarning portlashi natijasi deb izohlash mumkin ekan. Xoking nazariyalari aslida ham g‘ayritabiiy, g‘alati shamoili bilan doim ajralib turgan. Shundoq ham g‘alati obyekt bo‘lgan qora tuynuklarning yana bir yanada g‘alati va hozircha xayoliy-gipotetik turkumi haqida elementar zarralar fizikasiga oid ayrim nazariyalar bashorat beradi. Elementar zarralar fizikasidan kelib chiquvchi ayrim xulosalarga ko‘ra, Koinotda mikroo‘lchamlardagi qora tuynuklardan iborat butun boshli uyumlar bo‘lishi mumkin emish va yana emishki, bunday mikro-qora tuynuklar, Koinot yaralishidan qolgan qurilish chiqindilari bo‘larmish. Bunday mikro-qora tuynuklarning diametri taxminan 10‒33 sm deb keltiriladi. Ya’ni, ular protondan ham milliardlab marta kichik emish. Biroq, ta’kidlanganidek, hozirgi kunga kelib bu kabi na mini-qora tuynuklarning, na mikro-qora tuynuklarning haqiqatan ham mavjudligini dalillovchi biror bir eksperimental uslublar tugul, bilvosita belgilarning ham o‘zi mavjud emas. Shu bois, bu kabi g‘alati qora tuynuklarning yanada g‘alati turlari haqida hozircha faqat xayolot mevasi sifatida fikr yuritish o‘rinli xolos deb o‘ylayman.


[1] bir-biriga nisbatan massalar markazi atrofida aylangan ikkita qaynoq yulduzdan iborat juftlikni qo‘shaloq yulduz deyiladi


Bizni ijtimoiy tarmoqlarda ham kuzatib boring:

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

Tvitterda: @OrbitaUz

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

Telegramdagi kanalimiz: https://telegram.me/OrbitaUz


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 :) :)

УлыбаюсьУлыбаюсьУлыбаюсь

Horijlik sayyoh samarqandlik matematik olimdan so'rayapti (ko'chada):

-kechirasiz, Registon maydonini qanday topsam bo'ladi?

-eni va bo'yini ko'paytirasiz, ya'ni, S=ab...


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 : 2501449

Tafakkur durdonalari

Dunyoda ilmdan o'zga najot yo'q va bo'lmagay! (Imom Buxoriy)