WhatsAppRedditБөлісуЭлектрондық поштаTweetPin0 Бөлісулер
Әлемдегі баруға болатын барлық жерлердің ішінде қара құрдым сіз шынымен де барғыңыз келмейтін соңғы жерлердің бірі болуы мүмкін. Қара құрдымдар туралы өте аз білсеңіз де, ол міндетті түрде баруыңыз керек жерлердің бірі емес деп ойлауыңыз мүмкін. Шын мәнінде, қара құрдымдардан аулақ болудың көптеген себептері бар, бірақ егер сіз біреуін кездестірсеңіз не болатынын нақты білгіңіз келсе, неге қарап, көрмейміз?
Қара құрдым дегеніміз не?
Қарапайым тілмен айтқанда, қара құрдым – бұл ғарыштағы тартылыс күші соншалықты күшейген, жарықтың өзін қоса алғанда, ештеңе қашып құтыла алмайтын орын. Сондықтан біз оны қара деп атаймыз: жарық қашып құтыла алмайтындықтан, оны көру физикалық тұрғыдан мүмкін емес. Жарықсыз көретін ештеңе жоқ.
Біздің Әлемде екі түрлі қара құрдым болуы мүмкін. Біріншісі - алғашқы қара құрдымдар. Олар Үлкен Жарылыстан кейін көп ұзамай пайда болған деп есептеледі. Олар жұлдыздық қара құрдымдар деп аталатын басқа қара құрдым түріне қарағанда тығыздығы аз болады.
Алғашқы қара құрдым жұлдыздар пайда болғанға дейін де пайда болған болуы мүмкін. Ертедегі әлемде, бәрі өте ыстық болып, енді ғана эволюциялана бастаған кезде, тығыз материя шоғырлары болған деген теория бар. Бұл шоғырлардың өздерінің тартылыс күшімен құлап, қазір біз қара құрдым деп атайтын нәрсенің кішірек нұсқасын құрауы мүмкін.
Қара құрдымның кең таралған түрі - жұлдыздың ішінде пайда болатын жұлдыздық қара құрдым. Жұлдыз өмірінің соңында тым үлкен болған кезде - егер ол жеткілікті үлкен болса, яғни біз Күннен шамамен 25 есе үлкен болса - ол өзіне сіңіп, қара құрдым пайда болатындай тығыз болады.
Ғаламда сондай-ақ, атауынан көрініп тұрғандай, өте әсерлі үлкен қара құрдымдар бар. Кейде аса үлкен қара құрдымдар галактикалардың орталықтарында кездеседі. Олар миллиардтаған жыл бұрын үлкен жұлдыздардың құлауы нәтижесінде пайда болған деген теория бар, содан бері қара құрдым, басқа жұлдыздар сияқты, материяны тартып, үлкейе түсті. Олар тіпті басқа қара құрдымдарды сіңіре алған болуы мүмкін.
Барлығы қаншасы бар?
Негізінде, қара құрдымнан ештеңе қашып құтыла алмайды; тіпті жарық та қашып құтыла алмайтын нәрседен қашып құтылу үшін сізде жеткілікті момент жоқ. Бұл олардың өте қауіпті екенін білдіреді. Әрине, олар соншалықты көп кездеспейді, солай ма? Олар мұхиттағы акулалар сияқты, сіз оларға абай болуыңыз керек. Дегенмен, мұны бағалау қиынырақ.
Ұзақ уақыт бойы Әлемде қанша қара құрдым бар деген сұраққа ең ақылға қонымды жауап: тым көп. Санау мүмкін емес. Бағалау мүмкін емес. Себебі, Әлемнің көлемін ескере отырып, ғарыштық құбылыстарды анықтау қазірдің өзінде қиын. Көре алмайтын нәрсені анықтау одан да қиын. Сіз гравитациялық толқындарды және жұлдыздармен байланысты байқалатын құбылыстарды өлшеуіңіз керек. Бір жағынан, бұл тоғандағы тастарды шашырау арқылы санаумен бірдей.
Әрине, біз шығарған кез келген сан тек болжамды болады; біз нақты сандарды бермейміз. Және біз Жер халқын есептегендей, әрбір адамды санамай-ақ, бізге ілесіңіз. Бірақ соңғы бірнеше жылда біз ілгерілеушілікке қол жеткіздік және бізде болуы мүмкін деп ойлайтын қара құрдымдардың саны туралы шамамен есеп бар. Дайынсыз ба? Сіз отырып, иығыңыздан қарап, ештеңенің сізді ұмытып кетпейтініне көз жеткізгіңіз келуі мүмкін.
Астрофизиктер күрделі деректердің үлкен көлемімен жұмыс істей отырып, ғаламда шамамен 40 квинтиллион қара құрдым бар екенін есептеді. Егер сіз білмесеңіз, квинтиллионда 18 нөл бар.
Олар қаншалықты үлкен өседі?
Біздің галактикамыздың орталығында, Құс жолы, Мерген А деп аталатын қара құрдым орналасқан. Бұл біз ашқан ең үлкен қара құрдым емес. Дегенмен, оның көлемі туралы түсінік беру үшін, ол біздің Күннен 4 миллион есе үлкен.
Әдеттегі қара құрдым біздің Күннен бірнеше есе, тіпті бірнеше жүз есе үлкен болуы мүмкін. Мұның тек оның қалыптасу кезеңінде ғана болатынын есте ұстаған жөн. Кез келген жаңа туған зат сияқты, ол да өседі. Қара құрдым айналасындағы жүйеден газдар мен бөлшектерді тартып, «қоректене» бастағанда, ол басқа жұлдыздарды жұтып, үлкейе бастауы мүмкін. Ол неғұрлым үлкен болса, соғұрлым оның өлшемі соғұрлым үлкен болады.
Айтып өткеніміздей, Мерген А біздің Күннен 4 миллион есе үлкен. Оның кішкентай галактика екенін білу сізді қуантады. Сондай-ақ, орталығында қара құрдым орналасқан Холмберг 15A деп аталатын галактика бар. Ол біздің Күннен 40 миллиард есе үлкен.
Холмберг 15A галактикасындағы сияқты аса үлкен қара құрдымдар біздің Ғаламның алғашқы миллиард жылында пайда болған болуы мүмкін. Олар өмір бойы бірнеше жұлдызды жұтып қойған болуы мүмкін, және олар екі галактиканың соқтығысуының, бір қара құрдым екіншісін жұтуының нәтижесі болуы мүмкін. Олар сондай-ақ қара материяны жинақтауы мүмкін.
Мұндағы қызықты қарама-қайшылық - біз бұрын талқылаған алғашқы қара құрдымдар. Бұл қара құрдымдардың тығыздығы жұлдыздық қара құрдымдар мен аса үлкен қара құрдымдарға қарағанда әлдеқайда аз. Бұл тек теориялық болғанымен, олардың кейбіреулері қағаз қыстырғыштан 100 000 есе кіші болуы мүмкін деп есептеледі. Осылайша, біз мөлшері жағынан өте кішкентай, әсерлі емес ғарыштық құбылыстар туралы айтып отырмыз. Екінші жағынан, олар біздің Күннен 100 000 есе тығыз болуы мүмкін, сондықтан олармен кездесу әлі де тұрарлық болмауы мүмкін.
Қара құрдымның ішінде не болады?
Спагетти ұнатасыз ба? Келісесіз, ол өте дәмді. Барлық макарон нұсқаларының ішінде бұл ең жақсыларының бірі. Оны жеу оңай, жай ғана шанышқымен айналдырып немесе шайнап ішсеңіз болады, аса дәмді емес. Бұл өте қызықты! Әрине, егер спагетти сізге ұнамаса.
Спагеттификация - бұл зат массасы дұрыс қара құрдымға құлаған кезде пайда болатын процестің күлкілі атауы. Тесіктің тартылыс күші сізді спагетти сияқты өзіне тартады. Егер сіз өзіңізді спагетти пішініне келтіруге тырысқан болсаңыз, мұны ыңғайлы түрде жасау мүмкін емес екенін білесіз. Бұл сізді қатты өлтіреді.
Ғарыш кемесі сияқты кішкентай нысанның өзінде де алдыңғы жағындағы гравитациялық күштер артқы жағындағыдан әлдеқайда күшті болады. Бұл қара құрдымға жақындаған кезде сезілетін тік гравитациялық градиенттің нәтижесі. Желе құйылған ыдысты елестетіп көріңіз, онда оны сабанмен ортаңғы, жоғарғы бөлігінен сорып аласыз.
Ыдыстың түбі әзірге зақымдалмайды, бірақ сабан тигеннің бәрін жойып жібересіз. Кемеңізбен де дәл солай болады. Сол мақсат үшін жасалғанына немесе жасалмағанына қарамастан, бәрі сол сабанда жиналады. Қара құрдымның толқын күштері сізді созып, содан кейін бөлшектеп тастайды. Бұл спагеттификация.
Әрбір қара құрдымда спагеттификация мүмкін емес екенін есте ұстаған жөн. Бұл көбінесе қара құрдымның массасына байланысты. Аса үлкен қара құрдымдардың гравитациялық тартылыс күші соншалықты күшті, бұл градиент сізге мүлдем әсер етпейді. Бұл жағымды тәжірибе болмас еді; сіз жай ғана құлап, онымен бірге келетін басқа да қорқынышты нәрселерді бастан кешірер едіңіз.
Екінші жағынан, бұл міндетті түрде оң нәтиже болмаса да, сіз одан әлдеқайда бұрын өліп қалуыңыз мүмкін. Қара құрдымның айналасында әлі сіңірілмеген барлық зат бөлшектері жиналатын аккреция дискісі деп аталатын нәрсе бар. Бұл ваннаның айналасындағы ғарыштық сақина сияқты, оның ортасын қоршап тұрған барлық заттар.
Аккреция сақинасының мәселесі - ол қара құрдымның өзінің гравитациялық күшіне бағынады. Ол соншалықты қызады, тіпті сәуле шығара бастайды. Гравитация мен үйкеліс рентген және гамма сәулелерін тудыру үшін біріктіріледі. Сонымен, қара құрдым сізді ғарыштық зефирге айналдырмас бұрын, аккреция дискісі сізді өртеп жібереді.
Бірақ бұл бәрі емес! Қара құрдымға тән уақыт кеңеюінің әсерінен, оқиға көкжиегіне жақындаған сайын, ғаламның қалған бөлігінің көпшілігінде сіз баяулап бара жатқандай көрінесіз. Шын мәнінде, сіз осы сәтте ғаламның қалған бөлігіне қатысты толығымен тоқтап, мәңгілікке қатып қалуыңыз мүмкін. Бұған жету үшін біз спагеттификация мен сәулеленуді елемеуге тиіспіз. Бірақ, жоғарыда айтылғандай, оқиға көкжиегіне кіргеннен кейін, сіз ешқашан кетпейсіз.
Сонымен, оқиға көкжиегі дегеніміз не?
«Оқиға көкжиегі» терминін түсіну қиын болуы мүмкін. Ол керемет естіледі, солай ма? Онда «оқиға» сөзі бар. Ал «көкжиек» дегеніміз алыстан көрінетін нәрсе. Сондықтан ол үлкен, монументалды және алыс нәрсе сияқты естіледі. Шын мәнінде, бұл жай ғана қара құрдымның шекарасы. Оны физикалық емес қабырға деп елестетіңіз. Бұл қара құрдымды айналасындағы кеңістіктен бөлетін бөлік.
Қара құрдымның басты ерекшелігі, оның оқиға көкжиегін соншалықты маңызды ететін нәрсе - оның қайтып оралмайтын нүктесі. Техникалық тұрғыдан алғанда, бұл бізге қара құрдымды көруге мүмкіндік береді. Жарық оқиға көкжиегінен шыға алмайтындықтан, қара құрдымның бар екенін білу үшін оның шетіне қарауымыз керек. Барлық газдар, ғарыштық шаң, бақытсыз НЛО және басқа да заттар осы жерде жиналады, бұл олардың шекарадан өтпес бұрын күрт қызуына әкеледі. Бұл ғарыштық құйын сияқты, оны гало деп атайды, себебі ол Жердегі ешбір аспап көре алмайтын өте қараңғы аймақта көрінеді.
Қара құрдымнан кез келген нәрсе қашып құтыла ала ма?
Жарық одан қашып құтыла алмайтындай күшті тартылыс күшін ескере отырып, ғаламдағы ештеңе қара құрдымнан, егер ол жарық жылдамдығынан жылдам қозғала алмаса, қашып құтыла алмайды деген ақылға қонымды және қауіпсіз болжам болып көрінеді. Физика бізге теориялық жағдайларды қоспағанда, бұл іс жүзінде мүмкін емес екенін айтады. Бірақ қара құрдымның тартылыс күшіне қарсы тұра алатын кейбір заттар бар: субатомдық бөлшектер.
Қара құрдымдар позитрондар мен электрондарға толы плазма ағындарын шығарады. Бұл ағындар қара құрдымның өзінен жарық жылдамдығына жақын жылдамдықпен оқиға көкжиегіне қарай ұшып шығады. Онда олар қатты секіріп, оқиға көкжиегінен тыс қайтадан ғарышқа лақтырылады. Бірақ бұл қалай болады?
Жұмыс теориясы бойынша, қара құрдым осы бөлшектердің барлығын тартады, олардың кейбіреулері теріс энергиялы бөлшектер. Ол теріс калориялы тағамға ұқсайды - қорыту үшін оны қорытудан алатын калориядан көп калория қажет ететін тағам. Осылайша, қара құрдым осы теріс энергиялы бөлшектермен толтырылады, олар қара құрдымнан энергияны тиімді түрде ағызып, оның жалпы күшін азайтып, бөлшектердің өздерін жылдамдатады. Қара құрдымның ішінде олар энергия алады, ал қара құрдым энергиясын жоғалтады.
Сонымен, көптеген заттар ешқашан шыға алмаса да, бөлшектердің шыға алатын жағдайлары шектеулі. Ал біз туралы не деуге болады? Бізге сәттілік жетіспейді.
Сізді қызықтыруы мүмкін басқа мақалалар