Жақында ғылым қара құрдымның не екені белгілі болды. Бірақ ғалымдар Ғаламның бұл құбылысын анықтаған кезде, олардың үстіне жаңа, әлдеқайда күрделі және шатастыратын нәрсе түсті: сіз тіпті қара деп те атай алмайсыз, бірақ соқыр ақ деп атауға болмайды. Неліктен? Бірақ жарқырап, жарқырап тұратын әрбір галактиканың орталығына дәл осындай анықтама берілгендіктен. Бірақ сіз ол жерге жеткенде, қаралықтан басқа ештеңе қалмайды. Бұл қандай басқатырғыш?
Қара тесіктер туралы естелік
Қарапайым қара құрдым бір кездері жарқыраған жұлдыз екені белгілі. Оның өмір сүруінің белгілі бір кезеңінде оның тартылыс күштері шектен тыс өсе бастады, ал радиусы өзгеріссіз қалды. Егер бұрын жұлдыз «жарылып», ол өскен болса, енді оның өзегінде шоғырланған күштер барлық басқа компоненттерді өзіне тарта бастады. Оның шеттері орталықта «құлап», керемет күйреуді қалыптастырады, ол қара тесікке айналады. Мұндай «бұрынғы жұлдыздар» енді жарқырамайды, бірақ сырттан мүлдем көрінбейді.ғаламның объектілері. Бірақ олар өте байқалады, өйткені олар гравитациялық радиусына түсетін барлық нәрсені сөзбе-сөз сіңіреді. Мұндай оқиға көкжиегінен ары не жатқаны белгісіз. Фактілерге сүйенсек, мұндай үлкен ауырлық күші бар кез келген дене шын мәнінде жаншып кетеді. Алайда соңғы уақытта фантаст-жазушылар ғана емес, ғалымдар да бұл ұзақ қашықтыққа саяхаттауға арналған ғарыш туннельдерінің бір түрі болуы мүмкін деген пікірде.
Квазар дегеніміз не
Ұқсас қасиеттерде аса массивті қара тесік, басқаша айтқанда, квазар бар. Бұл массасына (миллиондаған немесе миллиардтаған күн массасы) байланысты бар өте күшті гравитациялық өрісі бар галактиканың өзегі. Аса массивті қара тесіктердің қалыптасу принципі әлі анықталған жоқ. Бір нұсқаға сәйкес, мұндай құлдыраудың себебі тым қысылған газ бұлттары болып табылады, олардағы газ өте разрядталған және температура керемет жоғары. Екінші нұсқа - әртүрлі кішкентай қара тесіктердің, жұлдыздардың және бұлттардың массаларының бір гравитациялық орталыққа ұлғаюы.
Біздің галактика
Құс жолының орталығындағы аса массивті қара құрдым ең қуаттылардың қатарына жатпайды. Өйткені, галактиканың өзі спиральды құрылымға ие, ол өз кезегінде оның барлық қатысушыларын тұрақты және жеткілікті жылдам қозғалыста болуға мәжбүр етеді. Осылайша, тек квазарда шоғырлануға болатын тартылыс күштері таралып, шетінен өзекке қарай біркелкі өсетін сияқты. Заттардың эллипс немесе, айталық, біркелкі емес екенін болжау оңайгалактикалар керісінше. «Шетте» ғарыш өте сирек, планеталар мен жұлдыздар іс жүзінде қозғалмайды. Бірақ квазардың өзінде өмір өте көп.
Құс жолы квазарының параметрлері
Радиоинтерферометрияны пайдалана отырып, зерттеушілер аса үлкен қара құрдымның массасын, оның радиусын және тартылыс күшін есептей алды. Жоғарыда атап өткендей, біздің квазар бұлыңғыр, оны өте қуатты деп айту қиын, бірақ астрономдардың өзі шынайы нәтижелер осылай болады деп күтпеген. Сонымен, Sagittarius A (ядроның осылай атауы) төрт миллион күн массасына тең. Оның үстіне, анық деректерге сүйенсек, бұл қара құрдым тіпті затты жұтпайды, оның ортасында жатқан заттар қызбайды. Бір қызық факті де байқалды: квазар газды бұлттарға көмілген, оның мәселесі өте сирек. Біздің галактиканың аса массивтік қара құрдымының эволюциясы енді ғана басталып жатқан шығар және миллиардтаған жылдардан кейін ол тек планеталық жүйелерді ғана емес, сонымен қатар басқа, кішігірім жұлдыз шоғырларын да тартатын нағыз алыпқа айналады.
Біздің квазардың массасы қаншалықты кішкентай болса да, оның радиусы барлық ғалымдарды таң қалдырды. Теориялық тұрғыдан мұндай қашықтықты қазіргі заманғы ғарыш аппараттарының бірінде бірнеше жылда еңсеруге болады. Аса массивті қара құрдымның өлшемдері Жерден Күнге дейінгі орташа қашықтықтан сәл асады, атап айтқанда, олар 1,2 астрономиялық.бірлік. Бұл квазардың гравитациялық радиусы негізгі диаметрінен 10 есе аз. Мұндай көрсеткіштермен, әрине, материя оқиға көкжиегін кесіп өтпейінше, жай ғана жекелей алмайды.
Парадоксальды фактілер
Құс жолы галактикасы жас және жаңа жұлдыз шоғырларының санатына жатады. Бұған оның жасы, параметрлері мен адамға белгілі ғарыш картасындағы орны ғана емес, сонымен бірге оның аса үлкен қара дырығының күші де дәлел. Алайда, белгілі болғандай, жас ғарыш объектілері ғана емес, «күлкілі» параметрлерге ие болуы мүмкін. Керемет күші мен тартылыс күші бар көптеген квазарлар өздерінің қасиеттерімен таң қалдырады:
- Қарапайым ауа көбінесе аса массивті қара тесіктерге қарағанда тығызырақ.
- Оқиға көкжиегіне жеткенде дене толқындық күштерді сезінбейді. Өйткені, ерекшелік орталығы жеткілікті терең, оған жету үшін кері жол жоқ деп күдіктенбей де ұзақ жол жүруге тура келеді.
Біздің ғаламның алыптары
Ғарыштағы ең көлемді және ең көне нысандардың бірі - OJ 287 квазарындағы аса массивті қара құрдым. Бұл Рак шоқжұлдызында орналасқан тұтас қара құрдым, айтпақшы, ол өте нашар көрінеді. Жер. Ол қара тесіктердің екілік жүйесіне негізделген, сондықтан екі оқиға көкжиегі және екі ерекшелік нүктесі бар. Үлкенірек нысанның массасы 18 миллиард күн массасы, шағын толыққанды галактика сияқты. Бұл серіктес статикалық, тек оған тиген нысандар айналады.ауырлық радиусы. Кішірек жүйенің салмағы 100 миллион күн массасы және 12 жылдық орбиталық кезеңі бар.
Қауіпті аудан
OJ 287 галактикалары мен Құс жолы көрші екені анықталды - олардың арасындағы қашықтық шамамен 3,5 миллиард жарық жылы. Астрономдар жақын арада бұл екі ғарыштық дене соқтығысып, күрделі жұлдыз құрылымын құрайды деген нұсқаны жоққа шығармайды. Бір нұсқаға сәйкес, дәл осындай гравитациялық алпауытқа жақындағандықтан, біздің галактикадағы планеталық жүйелердің қозғалысы үнемі үдеп, жұлдыздар қызып, белсендірек болады.
Супермассивті қара тесіктер шынымен ақ
Мақаланың ең басында өте нәзік мәселе көтерілді: біздің алдымызда ең күшті квазарлар тұрған түсті қара деп атауға болмайды. Жалаңаш көзбен, тіпті кез келген галактиканың ең қарапайым фотосуретінде де оның орталығы үлкен ақ нүкте екенін көруге болады. Неліктен біз оны өте үлкен қара құрдым деп ойлаймыз? Телескоптар арқылы түсірілген фотосуреттер бізге ядро өзіне тартатын үлкен жұлдыздар шоғырын көрсетеді. Жақын жерде айналатын планеталар мен астероидтар жақын орналасқандықтан шағылысады, осылайша жақын жерде орналасқан барлық жарықты көбейтеді. Квазарлар барлық жақын маңдағы объектілерді найзағай жылдамдығымен сүйремейтіндіктен, оларды тек гравитациялық радиуста ұстайтындықтан, олар жоғалып кетпейді, бірақ одан да көп жарқырай бастайды, өйткені олардың температурасы тез өседі. Әдеттегіге келетін болсақғарышта бар қара тесіктер, олардың атауы толығымен негізделген. Өлшемдері салыстырмалы түрде кішкентай, бірақ ауырлық күші орасан зор. Олар банктерден бірде-бір квантты шығармай, жарықты жай ғана "жейді".
Кино және аса үлкен қара тесік
Гаргантюа - бұл адамзат термині «Жұлдыздар аралық» фильмі шыққаннан кейін қара тесіктерге қатысты кеңінен қолданыла бастады. Бұл суретке қарап, бұл нақты атау неліктен таңдалғанын және байланыс қай жерде екенін түсіну қиын. Бірақ түпнұсқа сценарий үш қара тесік жасауды жоспарлады, олардың екеуі Франсуа Рабленің сатиралық романынан алынған Гаргантюа және Пантагрюэль деп аталады. Енгізілген өзгерістерден кейін тек бір ғана «қоян тесігі» қалды, ол үшін бірінші атау таңдалды. Айта кетерлігі, фильмде қара құрдым барынша шынайы бейнеленген. Айтпақшы, оның сыртқы келбетін жобалауды осы ғарыш денелерінің зерттелген қасиеттеріне негізделген ғалым Кип Торн жасаған.
Қара тесіктер туралы біз қайдан білдік?
ХХ ғасырдың басында Альберт Эйнштейн ұсынған салыстырмалылық теориясы болмаса, бұл жұмбақ нысандарға ешкім назар аудармас еді. Аса массивтік қара тесік галактиканың орталығындағы қарапайым жұлдыздар шоғыры ретінде қарастырылады, ал қарапайым, кішкентайлары мүлдем байқалмай қалады. Бірақ бүгінде теориялық есептеулер мен бақылаулардың арқасында бұлолардың дұрыстығын растайтын болсақ, біз кеңістік-уақыттың қисықтығы сияқты құбылысты байқай аламыз. Қазіргі ғалымдар «қоян тесігін» табу онша қиын емес дейді. Мұндай объектінің айналасында материя табиғи емес әрекет етеді, ол кішірейіп қана қоймайды, кейде жарқырайды. Телескоп арқылы көрінетін қара нүктенің айналасында жарқын ореол пайда болады. Қара тесіктердің табиғаты көптеген жолдармен Әлемнің пайда болу тарихын түсінуге көмектеседі. Олардың ортасында бізді қоршаған бүкіл әлем бұрын пайда болған нүктеге ұқсас ерекшелік нүктесі орналасқан.
Оқиға көкжиегін кесіп өткен адамға не болатыны белгісіз. Ауырлық күші оны басып кете ме, әлде ол мүлде басқа жерге түсе ме? Толық сенімділікпен айтуға болатын жалғыз нәрсе - гаргантуа уақытты баяулатады және бір сәтте сағат тілі толығымен және қайтымсыз тоқтайды.
