Fiziklar hozirda qora tuynuklar haqidagi yangi bilimlarning oltin davrini boshdan kechirmoqda. 2015 yildan beri tadqiqotchilar qora tuynuklardan signallarni to'g'ridan-to'g'ri qabul qilish imkoniyatiga ega bo'lishdi lazer interferometrli gravitatsion to'lqinlar observatoriyasi (LINK), kabi rasadxonalar esa Event Horizon teleskopi (EHT), birinchi rasmlarni oling qora tuynukning soyalari. Bu yil ham bundan mustasno emas, hayajonli va noyob natijalarning yangi hosili qora tuynuklar haqidagi bilimlarimiz doirasini kengaytirdi. Bu erda biz 2020-yilning eng ta'sirli kashfiyotlarini ko'rib chiqamiz.
Go'yo 2020 yil qora tuynuklarni tadqiq qilish yili bo'lganini tasdiqlash uchun ilm-fanning asosiy yutug'i Nobel mukofoti - oktyabr oyida ushbu sirli kosmik ob'ektlarning hayotini yoritgan uchta fizikga topshirildi.
Buyuk Britaniyaning Oksford universiteti xodimi Rojer Penrouz “qora tuynuk paydo bo‘lishi umumiy nisbiylik nazariyasining ishonchli bashorati ekanligini kashf etgani uchun” mukofotning yarmini, Los-Anjelesdagi Kaliforniya universitetidan Andrea Guez va Bonn universitetidan Reynxard Xanselga sazovor bo‘ldi. Shvetsiya Qirollik Fanlar akademiyasi bayonotida aytilishicha, Germaniyadagi Maks Plank Yerdan tashqari fizika instituti ikkinchi yarmini "galaktikamiz markazida o'ta massiv ixcham ob'ektni topgani uchun" bo'lishdi. Andrea Guez 1903 yilda Mari Kyuri, 1963 yilda Mariya Xeppert-Mayer va 2018 yilda Donna Striklenddan keyin fizika bo'yicha Nobel mukofotini qo'lga kiritgan to'rtinchi ayoldir.
LINK va uning Yevropadagi hamkasbi Ayol massiv jismlarning tebranishida hosil bo'ladigan fazo-vaqt to'qimalarida tortishish to'lqinlari orqali qora tuynuklarni kuzating.
Ob'ektlarda allaqachon bir nechta ta'sirchan kashfiyotlar qilingan. Ammo may oyida hamkorlik tarixidagi eng katta qora tuynuk bilan to'qnashuvni aniqlaganini e'lon qildi. Ulardan biri Quyosh massasidan 85 marta, ikkinchisi esa Quyosh massasidan 66 marta kattadir.Ular bir-biriga toʻqnashganda qora tuynuk hosil qiladi, uning massasi Quyosh massasidan 142 ga koʻpdir. XNUMX marta. Rekordlar o'rnatishdan tashqari, topilma o'rta massali qora tuynuklarning "taqiqlangan" zonasida birinchi bo'ldi. Garchi astronomlar bizning Quyosh o'lchamidagi kichik qora tuynuklarni ko'rgan bo'lsalar ham va galaktikalar markazlarida Quyoshdan millionlab marta massasi katta bo'lgan ulkan tuynuklar mavjudligini bilishsa-da, ilgari hech kim bu o'rta diapazonda qora tuynuklar mavjudligiga dalil topmagan. Ularning qanday aniq shakllangani hozirda olimlar hal qilmoqchi bo'lgan sir bo'lib qolmoqda.
Ko'p o'tmay Katta portlash Koinot issiq va turbulent nurlanish bilan qoplangan. Ba'zi hududlarda energiya nazariy jihatdan qora tuynuk hosil qilish uchun o'z-o'zidan qulashi uchun etarlicha zich edi.
Garchi fiziklar hali ham bularning mavjudligini bilishmaydi dastlabki qora tuynuklar (PCD), so'nggi paytlarda ular mavjud bo'lganda nima bo'lishi mumkinligi haqida o'ylashdi. Noyabr oyida chop etilgan bir nechta maqolalar, shu jumladan, ba'zilari o'layotgan yulduzlardan hosil bo'lganidan kichikroq bo'lgan bu qora tuynuklar butun koinotga tortishish ta'sirini ko'rsatadigan noma'lum modda bo'lgan qorong'u materiyani tashkil etishi mumkinligini taxmin qilmoqda. Kelgusi yillarda PCD ni izlash bo'yicha tajribalar o'tkazilmoqda, bu ularning mavjudligini tasdiqlaydi yoki rad etadi.
Agar siz galaktikalar markazlaridagi nihoyatda katta qora tuynuklarni olib, ularni 11 marta kattalashtirsangiz-chi? Tadqiqotchilar sentabr oyidagi maqolada “ajablanarli darajada katta qora tuynuklar” (Plitalar).
Ushbu ob'ektlarning og'irligi Quyosh massasidan kamida 1 trillion marta, ya'ni hozirda ma'lum bo'lgan eng katta qora tuynuk - 10 milliard quyosh massasi yirtqich hayvonidan 66 baravar ko'p bo'ladi. TON 618. Ba'zi SLABlar dastlabki koinotda shakllangan bo'lishi mumkin, bu esa birlamchi qora tuynuklarning yana bir sinfini yaratgan bo'lishi mumkin, ya'ni bizning koinotimiz bor-yo'g'i 380 000 yil bo'lganida biz ularning izini kosmik mikroto'lqinli fonda ko'rishimiz mumkin edi. Boshqalar, agar oramizda SLAB bo'lsa, uzoqdagi yulduzlarning yorug'ligini qanday egishlariga qarab aniqlash mumkin. Ushbu kontseptsiya hali ham faraz bo'lib qolmoqda, ammo u ko'proq e'tiborni tortmoqda.
LIGO va Virgo asboblari tomonidan aniqlangan qora tuynuk juftlarining aksariyati taxminan bir xil massaga ega. Ammo aprel oyida hamkorlik kuzatayotganini e'lon qildi eng assimetrik falokat.
Bizdan taxminan 2,4 milliard yorug'lik yili masofasida to'qnashgan jismlarning massasi bizning Quyoshnikidan taxminan 8 va 30 baravar ko'p edi. Bunday kutilmagan hodisa juda kam uchraydigan hodisa deb hisoblanganki, tortishish to'lqinlari qurilmalari bir necha yildan keyin buni sezmaydilar. Kashfiyot bu taxminlarga qarshi chiqadi va tadqiqotchilarni bir qora tuynuk boshqasi bilan to‘qnashib ketadigan, so‘ngra hosil bo‘lgan qoldiq boshqa qora tuynuk bilan qo‘shilib ketadigan ierarxik birlashish imkoniyatini ko‘rib chiqishga undaydi.
Katta ob'ekt qora tuynukga ma'lum masofada yaqinlashganda, u erda mavjud bo'lgan haddan tashqari tortishish kuchlari ob'ektni hamma joyda tarqaladigan uzun materiallar iplariga aylantirishi mumkin.
Bu jarayon xalq tilida deyiladi spagettilanish, kamdan-kam kuzatilgan, chunki ko'pchilik qora tuynuklar xiralashgan gaz va chang buluti bilan o'ralgan. Ammo oktyabr oyida Yevropa janubiy rasadxonasi astronomlari suratga olishga muvaffaq bo‘lishdi Yulduzning spagettilanishi Juda katta teleskop va yangi texnologiya teleskopidan foydalangan holda misli ko'rilmagan tafsilotlar. Ushbu hodisa sifatida tanilgan AT 2019qiz, tadqiqotchilarga bunday hodisalar haqida tushuncha beradi va ekstremal sharoitlarda tortishish kuchini yaxshiroq tushunishga yordam beradi.
Hech kim qora tuynukga yaqin bo'lishni xohlamaydi. Yaxshiyamki, kosmik Pac-Man may oyida bir juft yulduz atrofida aylanib yurganini aniqladi. H.R. 6819, sheriklaridan astronomik jihatdan xavfsiz masofada joylashgan.
Yangi qora tuynuk Yerdan 1000 yorug‘lik yili uzoqlikdagi Teleskopium janubiy yulduz turkumida yashiringan bo‘lib, avvalgi rekordchiga nisbatan uch barobar yaqinroqdir. Astronomlar qora tuynukning o'zini bevosita kuzata olmaydilar, lekin u tizimdagi boshqa ikkita ob'ektga gravitatsiyaviy ta'sir qilishiga asoslanib, uning mavjudligi haqida xulosa chiqarishga muvaffaq bo'lishdi. Janubiy yarimshardagi kuzatuvchilar HR 6819 tizimidagi yulduzlarni yulduzlar jadvaliga qarab va Pavo yulduz turkumi chegarasi yaqinidagi Teleskopium yulduz turkumiga qarab yalang‘och ko‘z bilan ko‘rishlari mumkin.
Qora tuynuk paydo bo'lishi uchun materiya va energiya cheksiz zichlikdagi kichik nuqtagacha qulashi kerak. Bunday cheksizliklar jismonan imkonsiz bo'lishi kerakligi sababli, nazariyotchilar uzoq vaqt davomida bunday g'alati natijani aylanib o'tish yo'lini izlashdi.
Barcha zarralar va kuchlarni subatomik, tebranuvchi iplar bilan almashtiradigan simlar nazariyasiga ko'ra, qora tuynuklar yanada g'alati narsaga aylanishi mumkin - loyqa iplar kabi asosiy iplar chigalligi. Oktyabr oyida o'tkazilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, agar neytron yulduzlaridagi atomlar qora tuynuk hosil qilish uchun etarlicha zich bo'lmagan yulduz qoldiqlari aslida bir to'plam bo'lsa, u holda bu iplarni bir-biriga siqib qo'yish aslida qora tuynuk emas, balki yumshoq to'p - bu yuqorida aytib o'tilgan ipga o'xshash bo'lar edi. G'alati g'oya hali to'liq amalga oshirilmagan, ammo bu cheksizlik bilan ishlashning mumkin bo'lgan muqobillaridan biridir.
Fiziklarning fikriga ko'ra, har bir qora tuynuk shunday nom bilan o'ralgan bo'lishi kerak voqealar gorizonti - chegara, u orqali siz yiqilib, hech qachon chiqolmaysiz. Biroq, qora tuynuklar birinchi marta taxmin qilinganidan beri, tadqiqotchilar hodisa ufqi juda zarurmi yoki yo'qmi, degan savolni berishdi.
Usiz qora tuynuk bo'lishi mumkinmi, deyiladi "yalang'och" qora tuynuk? Bu xavfli bo'lishi mumkin, chunki qora tuynukning hodisa gorizonti ichida ma'lum bo'lgan fizika qonunlari buziladi va yalang'och qora tuynuk bu to'siqni himoya qila olmaydi. Aksariyat nazariyotchilar yalang'ochlikni qora tuynuklarga yo'l qo'yib bo'lmaydi, deb hisoblashsa-da, noyabr oyidagi gazetada aniq tekshirishning bir yo'li borligi aytilgan. Bu hiyla qora tuynukning oziqlanishi natijasida hosil bo'lgan gaz va changning yig'ish disklari yoki halqalaridagi farqlarni izlashdir, bu yalang'och va oddiy qora tuynuklar o'rtasidagi ko'rinadigan farqni ko'rsatishi mumkin.
Rojdestvo qora tuynuk olimlari uchun bu yil erta keldi. Oktyabr oyida LIGO kuzatuvchilar hamjamiyati va uning Yevropadagi hamkasbi Virgo katta yangi katalogini chiqardi o'nlab gravitatsion to'lqin signallari, 2019 yil apreldan sentyabrgacha bo'lgan davrda kashf etilgan.
39 ta hodisaga bir qator qiziqarli kashfiyotlar kiradi, masalan, qora tuynuklarning birlashishi natijasida massasi 142 Quyosh bo'lgan qoldiq, Quyoshdan kattaroq jismlar massasi bilan o'ta bir tomonlama hodisa va paydo bo'lgan sirli ob'ekt. kichik qora tuynuk yoki katta neytron yulduzi bo'lish. Tadqiqotchilarni ma'lumotlar hayajonga soldi, bu ob'ektlar har besh kunda o'rtacha bitta yangi signal qabul qilishini ko'rsatdi va undan qora tuynuklarning birlashishi harakati va chastotasini yaxshiroq tushunish uchun foydalanishni rejalashtirmoqda.
Shuningdek o'qing:
Leave a Reply