Qara dəliklər nədir?

Qara kürəni əhatə edən sarı-qırmızı işığın dairəvi qabığı.

Elm adamları tərəfindən 2019-cu ilin aprelində yayımlanan ilk qara dəliyin rəsmi görüntüsü. Şəkil, Günəşimizdən 6,5 milyard dəfə böyük olan bu qara dəliyin ətrafında işığın bükülməsi nəticəsində əmələ gələn parlaq bir halqanı göstərir. Bu qara dəlik M87 qalaktikasının mərkəzində, Yerdən 55 milyon işıq ili məsafədə yerləşir. Şəkil vasitəsiləHadisə Horizon Teleskopu İşbirliyi.


Qara dəlik, heç bir şeyin, hətta işığın belə qaça bilməyəcəyi qədər cazibə sahəsinə malik bir kosmos sahəsidir. Bu səbəbdən qara dəliklər qara görünür. Bəzi hallarda qara dəliklər, supernova partlayışları zamanı həddindən artıq sıxlığa qədər əzilmiş keçmiş kütləvi ulduzlardır. Digər hallarda, qara dəliklər milyonlarla və ya milyardlarla ulduz kütləsini ehtiva edir.

İnsanlar tez -tez soruşurlar ki, qara dəliklər qaradırsa - işıq onlardan qaça bilmirsə - bunları necə görə bilərik? Cavab budur ki, qara dəliklərin öz ətrafındakı boşluğa təsirini görürük.


1915 -ci ildə nəşr olunan ümumi nisbi nəzəriyyəsindəAlbert Einsteinkainatımızın bu qədər qəribə, sıx, kütləvi cisimlərə sahib olduğunu irəli sürən ilk adam idi. Qara dəliklər, kütləvi ulduzların ölümü və dağılmasının təbii bir nəticəsi olaraq Eynşteynin ümumi nisbilik tənliklərindən yaranır. Qara dəlikləri riyazi olaraq formalaşdıran ilk adam alman riyaziyyatçısıdırKarl Schwarzschild1916 -cı ildə. Nəzəri fizikJohn Wheelerəvvəlcə adı icad etdiqara dəlikuzun illər sonra, 1967 -ci ildə.

1970 -ci illərə qədər qara dəliklər ümumiyyətlə yalnız riyazi maraqlar hesab olunurdu. Ancaq müşahidə texnikaları inkişaf etdikcə, onlar real obyektlər kimi ciddiyə alınmağa başladı. Kəşf edilən ilk fiziki qara dəlik -Cygnux X-1- 1971 -ci ildə təsdiqləndi.

ForVM 2020 ay təqvimləri mövcuddur! Az qala getdi. İndi sifariş verin!

Böyük bir mavi ulduzun qara dəliyi əhatə edən narıncı bir yığılma diskinə doğru axan maddə.

Rəssamın ikili ulduz sistemindəki ulduz kütləli qara dəlik üçün çox tipik bir model anlayışı. Mavi bir supergigant dəyişən ulduz, bu vəziyyətdə HDE 226868 ulduzu, Cygnus X-1 olaraq bilinən məşhur qara dəliyə cazibə qüvvəsi ilə çəkilir. Ulduz kütləsindəki qara dəlikləri görünən edən ikili sistemdəki ulduz və qara dəlik arasındakı qarşılıqlı təsirdir. ESA vasitəsilə görüntü/Wikimedia Commons.




Qara dəliklər iki əsas növdən ibarətdir. Birincisi sözdədirulduz kütləsiqara dəlik. Bunlar nəhəng ulduzların qalıqlarıdır. Ömrünün sonunda, Günəşimizin kütləsinin təxminən beş qatından çox olan bir ulduz, bir kimi partlayandasupernova, nüvəsi cazibə qüvvəsi altında birdən və şiddətlə sıxılır. Ulduzun kütləsindən asılı olaraq çökmə dayana və a əmələ gətirə bilərneytron ulduzu, lakin kütləsi kifayət qədərdirsə, nüvənin çökməsi - nəzəri olaraq - davam edəcək və qara dəlik əmələ gətirəcəkdir. Ulduz kütləsi olan qara dəliklərin kütləsi, Günəşimizin kütləsinin ən azı beş qatından günəş kütləsinin təxminən 60 qatına qədərdir. Onların diametri ümumiyyətlə 10 ilə 30 mil arasındadır.

Qara dəliyin ikinci növüsuper kütləviqara dəlik. Bunların kütləsi Günəşimizdən milyardlarla dəfə çox ola bilər. Bir nümunə mərkəzin ortasındadırkvazarkimi tanınırTON 618; mərkəzi qara dəlik təxminən 66 milyard günəş kütləsidir. Ayrı -ayrı ulduzların ölümündən əmələ gələ bilməyəcək qədər çox kütləyə sahib olduqları üçün, kainatın erkən tarixində, ulduzlar arası hidrogenin çökən nəhəng buludlarından əmələ gəldikləri düşünülür. çox fəal tədqiqat. Digər qara dəliklər ilə birləşmə nəticəsində eonların üzərində əlavə kütlə yığdıqları da mümkündür.

Supermassive qara dəliklərin diametri Günəş sistemimizdən daha böyük ola bilər. Əksər qalaktikaların mərkəzlərində çox böyük bir qara dəlik var: öz Süd Yolu qalaktikamızın mərkəzində.Oxatan A*Günəş kütləsindən təxminən 4 milyon dəfə böyükdür və diametri təxminən 37 milyon mil təşkil edir.

Ətrafında narıncı çörək və ortasından uzanan uzun bir ağ jeti olan düz parlayan bir burulğan.

Rəssamın bir çox qalaktikanın mərkəzində olan tipik bir qara dəliyin ətrafını göstərən konsepsiyası. Qara dəliyin özü çox isti, yıxılmayan materialdan ibarət parlaq bir yığma diski və daha da uzaqda tozlu torusla əhatə olunmuşdur. Qara dəliyin dirəklərindən kosmosa çox böyük məsafələr çıxara bilən yüksək sürətli jetlər də var. Şəkil ESO vasitəsilə/Wikimedia Commons.


Qara dəliyin içində nə var? Tərif olaraq, içəridə olanları müşahidə edə bilmərik, çünki heç bir işıq - heç bir məlumat - qara dəlikdən qaça bilməz. Lakin astrofiziki nəzəriyyələr, qara dəliyin özündə, bütün qara dəliyin kütləsinin sonsuz sıxlığın kiçik bir nöqtəsinə cəmləndiyini göstərir. Bu nöqtə a olaraq bilinirtəklik.

Qara dəliyin inanılmaz dərəcədə güclü cazibə sahəsini yaradan məhz bu məqamdır - bu özünəməxsusluqdur. Ancaq unikallığın mövcud olmadığını düşünün. Bunun səbəbi, bilinən bütün fizikaların qara dəliyin mərkəzində, həddindən artıq şərtlərdə parçalanmasıdırkvant effektlərişübhəsiz ki, böyük rol oynayır. Hələ sahib olmadığımız üçünkvant cazibə nəzəriyyəsiQara dəliyin əslində nələr olduğunu təsvir etmək mümkün deyil.

Bu arada, əmin olduğumuz bir şey var: onun adı ilə tanınan bir qara dəliyin sərhədihadisə üfüqü. Fiziki bir kənar deyil. Qara dəliyin cazibə qüvvəsindən qaçmağın mümkün olmadığı kosmosdakı bir nöqtədir. Qara dəliyə düşən bir şey hadisə üfüqünü keçdikdən sonra bir daha qara dəlikdən çıxa bilməz və qəti şəkildə və istər -istəməz qara dəliyin mərkəzinə doğru çəkilir. Hadisə üfüqündə hər hansı bir bərk cisim şiddətli cazibə qüvvəsi ilə parçalanaraq subatomik hissəciklərə endirilir. Tədbir üfüqündə,qaçış sürətiqara dəliyin işığın sürətinə çatması.

Qara dəliklər heç bir işıq və ya başqa aşkar edilə bilən radiasiya yaymadığından, yalnız yaxınlıqdakı cisimlərə cazibə qüvvəsi ilə baxıla bilər. Qara dəliyin yanında ulduzlar və ya qazlar varsa, aktiv olaraq 'qidalana' bilər; yəni bu yaxınlıqdakı obyektlərin materialı çuxura çəkilə bilər. Bu vəziyyətdə bir qara dəlik bir yerə sahib olacaqyığma diski, materialın içmədən əvvəl içəri daxil olduğu, axan su kimi. Akkreditiv disk işıq sürətinin əhəmiyyətli faizlərində dönə bilər: diskdəki toqquşan hissəciklər arasındakı sürtünmə, xüsusi teleskoplarla aşkar edilə bilən çox miqdarda rentgen şüaları yayaraq, istiliyini milyonlarla dərəcəyə qaldırır.


2019 -cu ilin aprel ayındaHadisə Üfüq TeleskopuLayihə nəhəng elliptik M87 qalaktikasının mərkəzində yerləşən qara dəliyin ilk böyük görüntüsünü ortaya qoydu. Görüntü qlobal radio teleskoplarından istifadə etməklə əldə edilib. Qara dəliklərin mövcud olduğunu ağlabatan şübhə etmədən nümayiş etdirməklə yanaşı, bu heyrətləndirici nailiyyət müşahidə astronomiyasının yeni bir qolunun yaranmasını təmsil edir və Ümumi Nisabilikin qara dəlik davranış modellərinin birbaşa sınaqdan keçirilməsinə imkan verdi. M87 qara dəliyi bu modellərə mükəmməl uyğun gəlir.

Uzun mavi bir jetin çıxdığı, sarımtıl bir işıq damlası.

Hubble kosmik teleskopu M87 qalaktikasının mərkəzindən qara dəlikdə işləyən bir təyyarənin görüntüsü. Bu jet birbaşa görüntüsü bu yazının üstündə olan eyni qara dəlikdən axır. Jet, demək olar ki, işıq sürətində hərəkət edən elektronlardan və digər atomaltı hissəciklərdən ibarətdir. Bu görüntüdə mavi jet, milyardlarla görünməyən ulduzun və bu qalaktikanı təşkil edən sarı, nöqtəyə bənzər ulduzların birləşmiş işığının sarı parıltısı ilə ziddiyyət təşkil edir. Hubble Heritage Team (STScI/ AURA)/ NASA/ ESA/ vasitəsilə görüntüSpaceTelescope.org.

Aşağı xətt: Qara dəlik, heç bir şeyin, hətta işığın belə ondan qaça bilməyəcəyi qədər güclü bir cazibə sahəsinə malik bir məkandır. Qara dəliklər haqqında əsas məlumatları burada tapa bilərsiniz.