Bildiyiniz kimi, qara dəlikləri aşkar etmək çox çətindir, çünki onlar da ətrafındakı boşluq qədər qaradır. Qara dəliklərin yerini yalnız xüsusi hallarda, məsələn, yaxınlıqdakı ulduzdan qaz çıxardıqda və ya birləşərək cazibə dalğaları axını buraxdıqda təyin edə bilərik. Beləliklə, nə qədər qara dəlik var? Bu suala cavab vermək üçün astronomlar təxminlər aparmaq üçün nəzəri hesablamalara müraciət etməlidirlər.
Qara dəliyin inqrediyentləri
Qara dəlik yaratmaq üçün ulduzlar yaratmaq lazımdır, çünki qara dəliklər ulduzların ölümü ilə yaranır. Buna görə də, kainatda nə qədər qara dəlik olduğunu öyrənmək üçün tədqiqatçılar bir neçə addım geri çəkilməli olublar.
İlk addım, milyardlarla illik kosmik tarixdə qalaktikaların təkamülünü modelləşdirməkdir. Qalaktikalar ulduzlar üçün evlərdir və onların ümumi təkamülü onların içində neçə növ ulduzun görünməsinə təsir edir. Məsələn, bəzi qalaktikalar ildən-ilə ardıcıl olaraq yeni ulduzlar əmələ gətirə bilirlər. Digərləri inanılmaz dərəcədə intensiv ulduz meydana gəlməsinə səbəb olan birləşmələrlə qarşılaşa bilər, lakin sonra yanıb-sönür və diqqətəlayiq heç nə etmir.
Astronomlar, qalaktikaların birləşməsi və demoqrafik göstəricilərinin ümumi tendensiyasını qeyd edərək, kosmik vaxt ərzində qalaktikaların statistikasını müşahidə ediblər. Digər əsas amil qalaktikanın daxilində hidrogen və heliumdan başqa elementlərin miqdarının ölçüsü olan qalaktikanın "metallığı"dır (astronomlar onları "metallar" adlandırırlar). Böyük qalaktikalarda daha çox qaz var, bu da onlara daha çox ulduz əmələ gətirməyə imkan verir. Lakin daha çox metal qazın soyumasını yaxşılaşdıra bilər ki, bu da öz növbəsində qalaktikalara yeni ulduzları daha səmərəli şəkildə çıxarmağa kömək edir.
Qara dəlik resepti
Bu tikinti bloklarından istifadə edərək, astronomlar Kainatda nə qədər kiçik, orta və böyük ulduzların göründüyünü bildirən qalaktikalardakı ulduz populyasiyasının modelinə sahibdirlər. Və sonra bu ulduzların təkamülünü - və ən əsası, ölümünü - izləmək lazım idi. Bunun üçün onlar müəyyən bir ulduzun xüsusiyyətlərini (kütləsi və metallığı) onun ömrü və mümkün ölümü ilə əlaqələndirən modelləşdirməyə müraciət etdilər. Ən böyük ulduzların yalnız bir hissəsi qara dəliklər yaradır və bu simulyasiya astronomlara hər il qalaktikadakı ulduzların neçə faizinin söndüyünü bildirir.
Bundan sonra astronomlar ikili sistemlərin təkamülünü izləməli oldular, çünki qara dəliklər öz qardaş ulduzlarını qidalandıraraq onları qazla doldura bilirlər. Beləliklə, ikili sistemdə əmələ gələn qara dəlik sonda təkbaşına yaranan qara dəlikdən daha böyük olacaq.
Qara dəliklər yaşlandıqca, astronomların da qiymətləndirdiyi hər hansı ətrafdakı qazla qidalanmağa davam edirlər. Nəhayət, bəzən qara dəliklər ulduzlararası kosmosun qaranlığında bir-birini tapır və birləşirlər. Beləliklə, dəqiq araşdırma aparmaq üçün astronomlar hər qalaktikada qara dəliklərin birləşmə sürətini hesablamalı idilər.
Qara dəliklərin böyük siyahıyaalınması
Bütün bunları bir araya gətirən astronomlar milyardlarla il ərzində qara dəliklərin əhalisini izləyə bildilər. Onlar “kütləvi funksiya” adlanan bir funksiya yaratdılar ki, bu da istənilən vaxt hər ölçüdə neçə qara dəliyin mövcud olduğunu göstərən bir növ astronomik siyahıyaalmadır.
Təəccüblü deyil ki, superkütləli qara dəliklər adlanan ən böyük qara dəliklər kiçik həmkarlarından daha nadirdir. Tədqiqatçılar müəyyən ediblər ki, kosmosun hər kub meqaparsekində (burada bir meqaparsek 1 milyon parsek və ya 3,26 milyon işıq ilidir) bizim kainatda Günəş kütləsi ilə təxminən 50 milyon qara dəlik var. Hər bir qara dəlik Günəşin kütləsindən bir neçə dəfə böyükdürsə, bu, eyni həcmdə təxminən 10 milyon fərdi qara dəlik deməkdir.
Bunu perspektivə qoymaq üçün qara dəliklərdə olan kütlənin ümumi miqdarı ulduzların kütləsinin təxminən 10%-ni təşkil edir. Beləliklə, gecə səmasında gördüyünüz bütün ulduzlar arasında gizlənən çoxlu qara dəliklər var. Superkütləvi qara dəliklər isə olduqca nadirdir və hər qalaktika adətən bu canavarlardan yalnız birinin evidir. Ümumilikdə qara dəliklər bu gün kainatdakı bütün barionik (qaranlıq olmayan) maddələrin təxminən 1%-ni təşkil edir.
Həmçinin oxuyun:
- Qalaktikamızdan kənarda yerləşən ulduz klasterində qara dəlik aşkar edilib
- Fiziklər təsadüfən qara dəliklər haqqında yeni kəşf ediblər