10-ci ildə qara dəliklər haqqında öyrəndiyimiz 2021 ən qəribə şey

Qara dəlikləri tədqiq edən alimlər əmin ola bilərlər ki, ildən-ilə möhtəşəm kəşflər olacaq. 2021-ci il də bu qəribə cazibə canavarları ilə bağlı bir çox maraqlı yeni nəticələrlə istisna deyildi. Bu gün ən maraqlısını nəzərdən keçirəcəyik kəşf bu il qara dəliklər və kainat haqqında anlayışımızı necə inkişaf etdirdikləri.

Ən sürətli fırlanan qara dəlik

Hətta ən çox öyrənilmiş qara dəliklər belə təəccübləndirə bilər. Fevral ayında fiziklər Cygnus X-1 sisteminin mərkəzində yerləşən kosmik canavarın xüsusiyyətlərinə dair təxminlərini yenidən nəzərdən keçirdilər, bu da təsadüfən mövcudluğu təsdiqlənmiş ilk qara dəlik idi. Təxminən 1 il əvvəl ilk dəfə kəşf edilən Cygnus X-60 qara dəliyinin əvvəllər düşünüldüyündən 50% daha kütləsi, Günəşin kütləsindən 21 dəfə böyük olduğu və işıq sürətinə çox yaxın orbitdə fırlanması ilə yeni rekord müəyyən edilib. qara dəliklər üçün.

Cygnus X-1-dəki qara dəlik təqribən 7200 işıq ili uzaqlıqdadır və yavaş-yavaş özünün mavi super nəhəng yoldaş ulduzunu yeyir və tədqiqatçılara bu cür proseslər haqqında yeni fikirlər verir.

Həmçinin oxuyun: Kainatda neçə qara dəlik var?

Spagettiləşdirilmiş ulduz

Ulduz qara dəliyin kənarına çox yaxınlaşdıqda, cazibə qüvvələri onu qara dəliyin ağzına çəkilən uzun filamentlərə ayırır. “Spaqetləşmə” kimi tanınan bu proses, ulduz materialının sürtünmə nəticəsində qızması nəticəsində işıq əmələ gətirir və astronomlara bu dəhşətli aktı bütün əzəməti ilə çəkməyə imkan verir. May ayında tədqiqatçılar ilk dəfə Günəşin kütləsindən 30 milyon dəfə böyük olan və Yerdən 750 milyon işıq ili uzaqlıqda qalaktikanın mərkəzində yerləşən qara dəlik tərəfindən bu şəkildə əzilmiş və udulmuş bir ulduz gördülər.

Müşahidələr spagettifikasiya ilə bağlı vacib məlumatların toplanması ilə yanaşı, alimlərə ulduzun udmasının inanılmaz vizual görünüşünü yaratmağa kömək etdi.

Daha çox oxu: Astronomlar ilk dəfə ulduzun qara dəlik tərəfindən "spaqetləşməsi"nin nəticələrini aşkar ediblər.

LIGO Hawking-in haqlı olduğunu sübut edir

İyun ayında Lazer İnterferometr Qravitasiya-Dalğa Rəsədxanasının (LIGO) tədqiqatçıları iki superkütləli qara dəliyin birinə birləşməsini izlədilər və qara dəliklərin yüksək sürətlə hərəkət etməsi nəticəsində yaranan qravitasiya dalğaları adlanan kosmos-zamanın toxumasındakı dalğalanmaları təhlil etdilər.

Onlar ortaya çıxan qara dəliyin səthinin ilk ikisinin birləşdiyindən daha böyük olduğunu tapdılar. Tədqiqatın nəticələri təəccüblü məlumatlar əldə etməklə yanaşı, 1971-ci ildə ingilis astrofiziki Stiven Hokinqin qara dəlik sahəsi teoremi kimi tanınan zənnini sübut etməyə kömək edir. Teorem, qara dəliyin səthinin zamanla azala bilməyəcəyini ifadə edir, bu qanun Hawking tərəfindən Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsindən istifadə edərək əldə edilmişdir. Həm də onun entropiya anlayışı. Tədqiqat nəticələri Hokinqin qələbəsi olsa da, fizikləri çaşdırdı. Kvant mexanikasına görə, qara dəliklər büzülməli və buxarlanmalıdır, ona görə də bunu Hawking qanunu ilə necə uzlaşdırmaq aydın deyil ki, onların səth sahəsi həmişə artsın.

Həmçinin maraqlıdır: Alimlər Böyük Partlayışın qravitasiya dalğalarını necə dinləməyi tapıblar

Qara dəlik və neytron ulduzunun birləşməsi

İyun ayında LIGO ilə işləyən tədqiqatçılar ilk dəfə olaraq qara dəliklərin neytron ulduzları adlanan yığcam cisimlərə birləşdiyini gördüklərini açıqladılar. Qara dəliklərlə yanaşı, neytron ulduzları da böyük ulduzun ölümünün mümkün son nəticəsidir, o zaman ulduz fövqəlnova kimi partlayır və geridə qalıqlar buraxır. Baxmayaraq ki, LIGO əvvəllər qara dəliklər və neytron ulduzları arasında potensial birləşmələrə dair işarələr görsə də, yalnız bu il iki siqnal belə birləşmələrin baş verdiyini qəti şəkildə sübut etdi.

Hər iki siqnal təxminən 2020 gün fərqlə 10-ci ilin yanvarında aşkar edilib. Birinci halda, kütləsi Günəşdən altı dəfə olan qara dəlik, kütləsi Günəşinkindən bir yarım dəfə böyük olan neytron ulduzu, ikincidə isə kütləsindən doqquz dəfə böyük olan qara dəliki uddu. Günəş və kütləsi Günəşdən iki dəfə böyük olan neytron ulduzu.

Redaktorun tövsiyəsi: Astrofiziklər ilk dəfə neytron ulduzları və qara dəliklərin birləşməsini izlədilər

Erkən qara dəliklər fırtınalara səbəb olur

Demək olar ki, hər məlum qalaktikanın mərkəzində superkütləvi qara dəlik var ki, bu da iki kosmik obyekt arasında sıx əlaqə olduğunu göstərir. Lakin elm adamları hələ də qara dəliyin qalaktik ev sahibinə necə təsir etdiyini başa düşə bilmirlər. İyun ayında nəşr olunan bir araşdırma, yüksək sürətli küləyin təxminən kainatın özü qədər köhnə olan 13 milyard illik qalaktikadan əsdiyini göstərdi. Bu, ətrafdakı qaz və tozları udduqca superkütləvi qara dəliklərdən püskürən qalaktik küləyin ən erkən aşkar edilmiş nümunəsidir.

Həmçinin, təxminən 1,8 milyon km/saat sürətlə hərəkət edən güclü küləklər materialı qalaktikaya sovuracaq qədər sürətlə hərəkət edir və ehtimal ki, ulduz əmələ gəlməsinə mane olur. Bu, qalaktikaların və onların qara dəliklərinin qədim və çox sıx əlaqəyə malik olduğunu göstərir.

Həmçinin oxuyun: Alimlər qara dəliyin hadisə üfüqündən kənarda rentgen şüalanması aşkar ediblər

Yüngül əks-sədalar Eynşteynin haqlı olduğunu sübut edir

Bu il qara dəlikləri fəth edən tək Stephen Hawking deyildi. İyul ayında astronomlar 1,8 milyard işıq ili uzaqlıqda olan Zviki spiral qalaktikasının mərkəzindəki superkütləli qara dəlikdən çıxan rentgen şüalarını lentə aldılar. Tədqiqatçılar nəinki qara dəliyin ön hissəsindən gələn işığı aşkar etdilər, həm də əvvəlcə aşkar edə bilmədikləri qəribə işıq əks-sədalarını da tapa bildilər.

Görünürdü ki, onlar qara dəliyin arxasından gəlirdilər, yəni nəhəng varlıq kosmos-zamanın parçasını o qədər əyirdi ki, işıq qara dəliyin bir tərəfindən digər tərəfinə çəkilirdi. Bu proses Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsindən gözlənilən şeyə tam uyğundur, lakin hələ tam olaraq kəşf edilməmişdir.

Yadplanetlilər qara dəliyin gücündən istifadə edə bilərlər

Alimlər müvafiq məlumatlara əsaslandıqları müddətcə fərziyyələr irəli sürməkdən çəkinmirlər. Avqust ayında Tayvanda bir qrup astronom, texnoloji yadplanetlilərin ulduzu əhatə edən Dyson sferaları kimi tanınan hipotetik meqastrukturlardan istifadə edərək qara dəliklərdən enerji yığa biləcəyini təklif etdi. Qara dəliklər qaranlıq hesab edilsə də, ətrafdakı materialla qidalandığı üçün qızdırılan və işıq kimi yayılan böyük miqdarda enerji buraxırlar.

Astronomlar maraqlanırdılar ki, yad bir növün enerji partlayışlarını udmaq üçün qara dəliyin ətrafına günəş panelləri kimi bir şeylə örtülmüş orbital platformalar yerləşdirə bilərmi? Qara dəliklər ulduzlardan kiçik olduğundan, bu, yadplanetlilərə tikinti materiallarına qənaət etməyə imkan verəcək və potensial olaraq onlara inanılmaz miqdarda enerji saxlamağa imkan verəcək.

Daha ətraflı:  Dyson sferası nədir və niyə biz onu yaratmamışıq?

Dolaşan qara dəliklər qalaktikamızda məskunlaşa bilər

Süd Yolunun kənarında təxminən 12 superkütləli, görünməz qara dəlik gizlənə bilər. Bu nəticəyə avqust ayında tədqiqatçılar qalaktikaların toqquşmasının yeni simulyasiyasının nəticələrini dərc etdikdə gəliblər. Belə kütləvi hadisələr zamanı cazibə qüvvələri Günəşdən milyonlarla və ya milyardlarla dəfə ağır olan superkütləli qara dəliklərin uçub kosmosun mürəkkəb dərinliklərində dolaşmasına səbəb ola bilər.

Onlardan bəziləri sonda bizimki kimi qalaktikaların halolarında məskunlaşa bilər və Süd Yolu ölçüsündə bir qalaktika orta hesabla 12 qalaktikaya bərabərdir. Astronomlar simulyasiyalarının düzgünlüyünü yoxlamaq üçün bu itirilmiş nəhəngləri necə axtaracaqlarını anlamağa ümid edirlər.

Həmçinin oxuyun: Qalaktikamızdan kənarda yerləşən ulduz klasterində qara dəlik aşkar edilib

Ən yaxın qara dəlik cütü aşkar edilib

Dekabr ayında teleskoplar Dolça bürcündə Yerdən təqribən 89 milyon işıq ili uzaqlıqda bir-birinin orbitində fırlanan, planetimizə ən yaxın qara dəlik cütünün mövcudluğuna dair sübutlar qeydə aldı. Əvvəlki rekord qara dəlik cütü bundan beş dəfə uzaqdadır, bu isə o deməkdir ki, alimlər bu cür sistemləri əvvəlkindən daha ətraflı araşdırmaq imkanı əldə edirlər. Duetin hər iki üzvü ağır atletlərdir - daha böyük olanın kütləsi demək olar ki, 154 milyon Günəşə, kiçik olanı isə ulduzumuzdan 6,3 milyon dəfə böyükdür.

Onlar bir-birlərinin orbitindən cəmi 1600 işıq ili məsafədə fırlanırlar - kosmik standartlara görə cüzi bir məbləğ və 250 milyon ildən sonra onların bir nəhəng qara dəliyə birləşəcəyini göstərən başqa bir rekord.

Daha çox oxu: Çox Böyük Teleskop ən yaxın superkütləli qara dəlik cütünü kəşf edib

Qara dəlik öz qalaktikası üçün çox böyükdür

Təxminən 820 işıq ili uzaqlıqda olan kiçik qalaktikada qəribə bir şey var. Süd Yolundan 50 dəfə kiçik olan Leo I cırtdan qalaktikası Süd Yolunun mərkəzindəki qara dəliklə demək olar ki, eyni kütləyə malik superkütləli qara dəliyə sahibdir. Astronomlar belə böyük qara dəliyin bu qədər kiçik qalaktikada necə sona çatdığı ilə maraqlanırlar.

Ostindəki Texas Universitetinin astronomiya üzrə magistr tələbəsi Maria Xose Bustamante açıqlamasında "Cırtdan sferoid qalaktikalarda bu tip qara dəliyin mövcudluğunun heç bir izahı yoxdur" dedi. Bunun qara dəliklərin və qalaktikaların təkamülü üçün nə demək olduğunu dəqiq başa düşmək üçün növbəti bir neçə il gözləməli olacağıq.

Həmçinin oxuyun:

• Qara dəliklər Böyük Partlayışdan dərhal sonra yaranıb?
• Çox Böyük Teleskop ən yaxın superkütləli qara dəlik cütünü kəşf edib