« სამეცნიერო ფანტასტიკა შეიძლება სასარგებლო იყოს - ასტიმულირებს ფანტაზიას და ათავისუფლებს მომავლის შიშს. თუმცა, სამეცნიერო ფაქტები შეიძლება ბევრად უფრო გასაოცარი იყოს. სამეცნიერო ფანტასტიკა არც კი წარმოიდგენდა რაღაცეებს, როგორიცაა შავი ხვრელები.»
სტივენ ჰოკინგი

სამყაროს სიღრმეში ადამიანისთვის უთვალავი საიდუმლო და საიდუმლო დევს. ერთ-ერთი მათგანია შავი ხვრელები – საგნები, რომლებსაც კაცობრიობის უდიდესი გონებაც კი ვერ ხვდება. შავი ხვრელების ბუნების აღმოჩენას ასობით ასტროფიზიკოსი ცდილობს, მაგრამ ამ ეტაპზე მათი არსებობა პრაქტიკაში არც კი დაგვიმტკიცებია.

კინორეჟისორები მათ ფილმებს უძღვნიან და უბრალო ადამიანებში შავი ხვრელები ისეთ საკულტო ფენომენად იქცა, რომ ისინი მსოფლიოს დასასრულსა და გარდაუვალ სიკვდილთან აიგივებენ. მათ ეშინიათ და სძულთ, მაგრამ ამავე დროს ისინი კერპებად აქცევენ და ქედს იხრიან უცნობის წინაშე, რომლითაც სავსეა სამყაროს ეს უცნაური ფრაგმენტები. დამეთანხმებით, რომ შავმა ხვრელმა გადაყლაპა, ეს რომანტიკაა. მათი დახმარებით ეს შესაძლებელია და ისინიც შეიძლება გახდნენ ჩვენთვის მეგზური.

ყვითელი პრესა ხშირად სპეკულირებს შავი ხვრელების პოპულარობის შესახებ. სუპერმასიურ შავ ხვრელთან მორიგი შეჯახების გამო გაზეთებში სათაურების პოვნა, რომლებიც დაკავშირებულია პლანეტაზე სამყაროს დასასრულთან, პრობლემას არ წარმოადგენს. გაცილებით უარესი ის არის, რომ მოსახლეობის გაუნათლებელი ნაწილი ყველაფერს სერიოზულად იღებს და ნამდვილ პანიკას იწვევს. გარკვეული სიცხადისთვის, ჩვენ გავემგზავრებით შავი ხვრელების აღმოჩენის საწყისებზე და შევეცდებით გავიგოთ, რა არის ეს და როგორ დავუკავშირდეთ მას.

უხილავი ვარსკვლავები

მოხდა ისე, რომ თანამედროვე ფიზიკოსები აღწერენ ჩვენი სამყაროს სტრუქტურას ფარდობითობის თეორიის დახმარებით, რომელიც აინშტაინმა გულდასმით მიაწოდა კაცობრიობას მე-20 საუკუნის დასაწყისში. მით უფრო იდუმალია შავი ხვრელები, რომელთა მოვლენათა ჰორიზონტზე ჩვენთვის ცნობილი ფიზიკის ყველა კანონი, მათ შორის აინშტაინის თეორია, წყვეტს მოქმედებას. მშვენიერია არა? გარდა ამისა, ვარაუდი შავი ხვრელების არსებობის შესახებ გამოთქმული იყო თავად აინშტაინის დაბადებამდე დიდი ხნით ადრე.

1783 წელს ინგლისში მნიშვნელოვანი გაიზარდა სამეცნიერო საქმიანობა. იმ დღეებში მეცნიერება გვერდიგვერდ მიდიოდა რელიგიასთან, კარგად ხვდებოდნენ ერთმანეთს და მეცნიერები ერეტიკოსებად აღარ ითვლებოდნენ. უფრო მეტიც, მღვდლები ეწეოდნენ სამეცნიერო კვლევებს. ღმერთის ერთ-ერთი ასეთი მსახური იყო ინგლისელი პასტორი ჯონ მიშელი, რომელიც საკუთარ თავს უსვამდა არა მხოლოდ ცხოვრებისეულ კითხვებს, არამედ საკმაოდ მეცნიერულ ამოცანებს. მიშელი ძალიან ტიტულოვანი მეცნიერი იყო: თავდაპირველად ის იყო მათემატიკისა და უძველესი ენათმეცნიერების მასწავლებელი ერთ-ერთ კოლეჯში, შემდეგ კი ლონდონის სამეფო საზოგადოებაში მიიღეს მრავალი აღმოჩენისთვის.

ჯონ მიშელი ეწეოდა სეისმოლოგიას, მაგრამ თავისუფალ დროს უყვარდა ფიქრი მარადიულზე და კოსმოსზე. ასე გაუჩნდა მას იდეა, რომ სადღაც სამყაროს სიღრმეში შეიძლება არსებობდეს ისეთი ძლიერი მიზიდულობის მქონე სუპერმასიური სხეულები, რომ ასეთი სხეულის მიზიდულობის ძალის დასაძლევად საჭიროა მოძრაობდეს ტოლი ან სიჩქარით. სინათლის სიჩქარეზე მაღალი. თუ ასეთ თეორიას მივიღებთ ჭეშმარიტად, მაშინ სინათლეც კი ვერ შეძლებს მეორე კოსმოსური სიჩქარის განვითარებას (სიჩქარე, რომელიც აუცილებელია გამსვლელი სხეულის გრავიტაციული მიზიდულობის დასაძლევად), ამიტომ ასეთი სხეული შეუიარაღებელი თვალით უხილავი დარჩება.

მიშელმა თავის ახალ თეორიას "ბნელი ვარსკვლავები" უწოდა და ამავდროულად ცდილობდა გამოეთვალა ასეთი ობიექტების მასა. ამ საკითხთან დაკავშირებით მან ლონდონის სამეფო საზოგადოებისადმი ღია წერილში გამოთქვა თავისი აზრი. სამწუხაროდ, იმ დღეებში ასეთ კვლევას მეცნიერებისთვის განსაკუთრებული მნიშვნელობა არ ჰქონდა, ამიტომ მიშელის წერილი არქივში გაიგზავნა. მხოლოდ ორასი წლის შემდეგ, მე-20 საუკუნის მეორე ნახევარში, იგი იპოვეს ძველ ბიბლიოთეკაში საგულდაგულოდ შენახულ ათასობით სხვა ჩანაწერს შორის.

პირველი სამეცნიერო მტკიცებულება შავი ხვრელების არსებობის შესახებ

აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის გამოქვეყნების შემდეგ, მათემატიკოსები და ფიზიკოსები სერიოზულად შეუდგნენ გერმანელი მეცნიერის მიერ წარმოდგენილი განტოლებების ამოხსნას, რომლებიც ბევრს უნდა გვეთქვა სამყაროს სტრუქტურის შესახებ. გერმანელმა ასტრონომმა, ფიზიკოსმა კარლ შვარცშილდმა იგივე გადაწყვიტა 1916 წელს.

მეცნიერი თავისი გამოთვლებით მივიდა დასკვნამდე, რომ შავი ხვრელების არსებობა შესაძლებელია. მან ასევე პირველმა აღწერა ის, რაც მოგვიანებით უწოდეს რომანტიკულ ფრაზას „მოვლენის ჰორიზონტი“ - სივრცე-დროის წარმოსახვითი საზღვარი შავ ხვრელზე, რომლის გადაკვეთის შემდეგ დგება უსასრულო წერტილი. მოვლენის ჰორიზონტს არაფერი სცილდება, სინათლეც კი. მოვლენათა ჰორიზონტის მიღმა ხდება ეგრეთ წოდებული „სინგულარულობა“, სადაც ჩვენთვის ცნობილი ფიზიკის კანონები წყვეტენ მოქმედებას.

გააგრძელა თავისი თეორიის განვითარება და განტოლებების ამოხსნა, შვარცშილდმა აღმოაჩინა შავი ხვრელების ახალი საიდუმლოებები საკუთარი თავისთვის და სამყაროსთვის. ამრიგად, მან შეძლო გამოეთვალა, მხოლოდ ქაღალდზე, მანძილი შავი ხვრელის ცენტრიდან, სადაც მისი მასა კონცენტრირებულია, მოვლენათა ჰორიზონტამდე. შვარცშილდმა ამ მანძილს გრავიტაციული რადიუსი უწოდა.

იმისდა მიუხედავად, რომ მათემატიკურად შვარცშილდის გადაწყვეტილებები იყო გამორჩეულად სწორი და არ შეიძლებოდა უარყო, მე-20 საუკუნის დასაწყისის სამეცნიერო საზოგადოებამ მაშინვე ვერ მიიღო ასეთი შოკისმომგვრელი აღმოჩენა და შავი ხვრელების არსებობა ფანტაზიად ჩაიწერა, რაც ახლა და მერე. ფარდობითობის თეორიაში გამოიხატა. მომდევნო ათწლეულის განმავლობაში, შავი ხვრელების არსებობისთვის სივრცის შესწავლა ნელი იყო და მასში გერმანელი ფიზიკოსის თეორიის მხოლოდ რამდენიმე მიმდევარი იყო დაკავებული.

ვარსკვლავები, რომლებიც შობენ სიბნელეს

მას შემდეგ, რაც აინშტაინის განტოლებები დაიშალა, დადგა დრო გამოვიყენოთ გამოტანილი დასკვნები სამყაროს სტრუქტურის გასაგებად. კერძოდ, ვარსკვლავების ევოლუციის თეორიაში. საიდუმლო არ არის, რომ ჩვენს სამყაროში არაფერი გრძელდება სამუდამოდ. ვარსკვლავებსაც კი აქვთ ცხოვრების საკუთარი ციკლი, თუმცა უფრო გრძელი ვიდრე ადამიანი.

ერთ-ერთი პირველი მეცნიერი, რომელიც სერიოზულად დაინტერესდა ვარსკვლავური ევოლუციით, იყო ახალგაზრდა ასტროფიზიკოსი სუბრამანიან ჩანდრასეკარი, ინდოელი. 1930 წელს მან გამოაქვეყნა სამეცნიერო ნაშრომი, რომელიც აღწერდა ვარსკვლავების სავარაუდო შინაგან სტრუქტურას, ისევე როგორც მათ სასიცოცხლო ციკლებს.

უკვე მე-20 საუკუნის დასაწყისში მეცნიერებმა გამოიცნეს ისეთი ფენომენი, როგორიცაა გრავიტაციული შეკუმშვა (გრავიტაციული კოლაფსი). ვარსკვლავი თავისი სიცოცხლის გარკვეულ მომენტში იწყებს შეკუმშვას უზარმაზარი სიჩქარით გრავიტაციული ძალების გავლენის ქვეშ. როგორც წესი, ეს ხდება ვარსკვლავის გარდაცვალების მომენტში, თუმცა გრავიტაციული კოლაფსით, არსებობს რამდენიმე გზა ცხელი ბურთის შემდგომი არსებობისთვის.

ჩანდრასეხარის ხელმძღვანელი, რალფ ფაულერი, თავის დროზე პატივცემული თეორიული ფიზიკოსი, ვარაუდობდა, რომ გრავიტაციული კოლაფსის დროს ნებისმიერი ვარსკვლავი იქცევა უფრო პატარა და ცხელ ვარსკვლავად - თეთრ ჯუჯად. მაგრამ აღმოჩნდა, რომ მოსწავლემ „გატეხა“ მასწავლებლის თეორია, რომელსაც გასული საუკუნის დასაწყისში ფიზიკოსთა უმეტესობა იზიარებდა. ახალგაზრდა ინდუის ნაშრომის მიხედვით, ვარსკვლავის სიკვდილი დამოკიდებულია მის საწყის მასაზე. მაგალითად, მხოლოდ ის ვარსკვლავები, რომელთა მასა არ აღემატება მზის მასას 1,44-ჯერ, შეიძლება გახდეს თეთრი ჯუჯა. ამ რიცხვს ეწოდა ჩანდრასეხარის ლიმიტი. თუ ვარსკვლავის მასა აღემატებოდა ამ ზღვარს, მაშინ ის სულ სხვაგვარად კვდება. გარკვეულ პირობებში, ასეთი ვარსკვლავი სიკვდილის დროს შეიძლება ხელახლა დაიბადოს ახალ, ნეიტრონულ ვარსკვლავად - თანამედროვე სამყაროს კიდევ ერთი საიდუმლო. ფარდობითობის თეორია კი კიდევ ერთ ვარიანტს გვეუბნება - ვარსკვლავის შეკუმშვა ულტრა მცირე მნიშვნელობებამდე და აქ იწყება ყველაზე საინტერესო.

1932 წელს ერთ-ერთ სამეცნიერო ჟურნალში გამოჩნდა სტატია, რომელშიც ბრწყინვალე ფიზიკოსი სსრკ-დან ლევ ლანდაუ ვარაუდობდა, რომ კოლაფსის დროს სუპერმასიური ვარსკვლავი შეკუმშულია უსასრულო რადიუსის და უსასრულო მასის მქონე წერტილში. იმისდა მიუხედავად, რომ ასეთი მოვლენის წარმოდგენა ძალიან რთულია მოუმზადებელი ადამიანის თვალსაზრისით, ლანდაუ შორს არ იყო სიმართლისგან. ფიზიკოსმა ასევე გამოთქვა მოსაზრება, რომ ფარდობითობის თეორიის მიხედვით, გრავიტაცია ასეთ წერტილში იმდენად დიდი იქნება, რომ დაიწყებს სივრცე-დროის დამახინჯებას.

ასტროფიზიკოსებს მოეწონათ ლანდაუს თეორია და მათ განაგრძეს მისი განვითარება. 1939 წელს ამერიკაში, ორი ფიზიკოსის - რობერტ ოპენჰაიმერის და ჰარტლანდ სნეიდერის ძალისხმევის წყალობით, გამოჩნდა თეორია, რომელიც დეტალურად აღწერს სუპერმასიური ვარსკვლავის დაშლის დროს. ასეთი მოვლენის შედეგად ნამდვილი შავი ხვრელი უნდა გამოჩენილიყო. მიუხედავად არგუმენტების დამაჯერებლობისა, მეცნიერები განაგრძობდნენ უარყოფდნენ ასეთი სხეულების არსებობის შესაძლებლობას, ასევე ვარსკვლავების მათში გადაქცევას. აინშტაინიც კი დაშორდა ამ იდეას და თვლიდა, რომ ვარსკვლავს არ შეუძლია ასეთი ფენომენალური გარდაქმნები. სხვა ფიზიკოსები არ იყვნენ ძუნწი თავიანთ განცხადებებში და ასეთი მოვლენების შესაძლებლობას სასაცილოდ უწოდებდნენ.
თუმცა მეცნიერება ყოველთვის აღწევს სიმართლეს, უბრალოდ ცოტა უნდა დაელოდო. და ასეც მოხდა.

ყველაზე ნათელი ობიექტები სამყაროში

ჩვენი სამყარო არის პარადოქსების კრებული. ხანდახან მასში რაღაცეები თანაარსებობენ, რომელთა თანაარსებობა ყოველგვარ ლოგიკას ეწინააღმდეგება. მაგალითად, ტერმინი "შავი ხვრელი" ნორმალურ ადამიანში არ იქნება დაკავშირებული გამოთქმასთან "წარმოუდგენლად კაშკაშა", მაგრამ გასული საუკუნის 60-იანი წლების დასაწყისის აღმოჩენამ მეცნიერებს საშუალება მისცა ეს განცხადება არასწორად ჩაეთვალათ.

ტელესკოპების დახმარებით ასტროფიზიკოსებმა ვარსკვლავურ ცაზე აქამდე უცნობი ობიექტების აღმოჩენა მოახერხეს, რომლებიც საკმაოდ უცნაურად იქცეოდნენ მიუხედავად იმისა, რომ ჩვეულებრივ ვარსკვლავებს ჰგავდნენ. ამ უცნაური მნათობების შესწავლისას ამერიკელმა მეცნიერმა მარტინ შმიდტმა ყურადღება გაამახვილა მათ სპექტროგრაფიაზე, რომლის მონაცემებმა აჩვენა სხვა ვარსკვლავების სკანირებისგან განსხვავებული შედეგები. მარტივად რომ ვთქვათ, ეს ვარსკვლავები არ ჰგავდნენ სხვებს, რომლებსაც ჩვენ შევეჩვიეთ.

უცებ გათენდა შმიდტი და მან ყურადღება მიიპყრო სპექტრის წითელ დიაპაზონში გადაადგილებაზე. აღმოჩნდა, რომ ეს ობიექტები ჩვენგან ბევრად შორს არიან, ვიდრე ვარსკვლავები, რომელთა ხილვას ცაში ვართ მიჩვეული. მაგალითად, შმიდტის მიერ დაკვირვებული ობიექტი მდებარეობდა ჩვენი პლანეტიდან ორნახევარი მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე, მაგრამ ანათებდა ისეთივე კაშკაშა, როგორც ვარსკვლავი ასობით სინათლის წლის მანძილზე. გამოდის, რომ ერთი ასეთი ობიექტის შუქი მთელი გალაქტიკის სიკაშკაშეს შეედრება. ეს აღმოჩენა იყო ნამდვილი მიღწევა ასტროფიზიკაში. მეცნიერმა ამ ობიექტებს "კვაზივარსკვლავური" ან უბრალოდ "კვაზარი" უწოდა.

მარტინ შმიდტმა განაგრძო ახალი ობიექტების შესწავლა და აღმოაჩინა, რომ ასეთი კაშკაშა ბზინვარება შეიძლება გამოწვეული იყოს მხოლოდ ერთი მიზეზით - აკრეცია. აკრეცია არის ზემასიური სხეულის მიერ მიმდებარე მატერიის შთანთქმის პროცესი გრავიტაციის დახმარებით. მეცნიერი მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ კვაზარების ცენტრში არის უზარმაზარი შავი ხვრელი, რომელიც წარმოუდგენელი ძალით იზიდავს მის გარშემო არსებულ მატერიას სივრცეში. ხვრელის მიერ მატერიის შთანთქმის პროცესში ნაწილაკები აჩქარდებიან უზარმაზარ სიჩქარემდე და იწყებენ ნათებას. შავი ხვრელის გარშემო არსებულ თავისებურ მანათობელ გუმბათს აკრეციული დისკი ეწოდება. მისი ვიზუალიზაცია კარგად გამოიკვეთა კრისტოფერ ნოლანის ფილმში „Interstellar“, რამაც მრავალი კითხვა წამოაყენა „როგორ შეიძლება ანათებდეს შავი ხვრელი?“.

დღემდე მეცნიერებმა ვარსკვლავურ ცაზე ათასობით კვაზარი აღმოაჩინეს. ამ უცნაურ, წარმოუდგენლად კაშკაშა ობიექტებს სამყაროს შუქურებს უწოდებენ. ისინი გვაძლევენ საშუალებას ცოტა უკეთ წარმოვიდგინოთ კოსმოსის სტრუქტურა და მივუახლოვდეთ იმ მომენტს, საიდანაც ეს ყველაფერი დაიწყო.

მიუხედავად იმისა, რომ ასტროფიზიკოსები მრავალი წლის განმავლობაში იღებდნენ არაპირდაპირ მტკიცებულებებს სამყაროში სუპერმასიური უხილავი ობიექტების არსებობის შესახებ, ტერმინი "შავი ხვრელი" არ არსებობდა 1967 წლამდე. რთული სახელების თავიდან ასაცილებლად, ამერიკელმა ფიზიკოსმა ჯონ არჩიბალდ უილერმა შესთავაზა ასეთ ობიექტებს "შავი ხვრელები" ეწოდოს. Რატომაც არა? გარკვეულწილად ისინი შავია, რადგან ჩვენ მათ ვერ ვხედავთ. გარდა ამისა, ისინი იზიდავენ ყველაფერს, შეგიძლიათ ჩავარდეთ მათში, ისევე როგორც ნამდვილ ხვრელში. და ასეთი ადგილიდან გასვლა ფიზიკის თანამედროვე კანონების მიხედვით უბრალოდ შეუძლებელია. თუმცა, სტივენ ჰოკინგი ამტკიცებს, რომ შავ ხვრელში მოგზაურობისას თქვენ შეგიძლიათ მოხვდეთ სხვა სამყაროში, სხვა სამყაროში და ეს არის იმედი.

უსასრულობის შიში

შავი ხვრელების გადაჭარბებული იდუმალებისა და რომანტიზების გამო ეს ობიექტები ნამდვილ საშინელებათა ისტორიად იქცა ადამიანებს შორის. ყვითელ პრესას უყვარს მოსახლეობის გაუნათლებლობის შესახებ სპეკულირება, გასაოცარ ისტორიებს ავრცელებს იმის შესახებ, თუ როგორ მოძრაობს უზარმაზარი შავი ხვრელი ჩვენი დედამიწისკენ, რომელიც რამდენიმე საათში გადაყლაპავს მზის სისტემას, ან უბრალოდ ასხივებს ტოქსიკური გაზის ტალღებს ჩვენსკენ. პლანეტა.

განსაკუთრებით პოპულარულია პლანეტის განადგურების თემა დიდი ჰადრონული კოლაიდერის დახმარებით, რომელიც აშენდა ევროპაში 2006 წელს, ბირთვული კვლევების ევროპული საბჭოს (CERN) ტერიტორიაზე. პანიკის ტალღა ვიღაცის სულელური ხუმრობით დაიწყო, მაგრამ თოვლის ბურთივით გაიზარდა. ვიღაცამ წამოიწყო ჭორი, რომ კოლაიდერის ნაწილაკების ამაჩქარებელში შავი ხვრელი შეიძლება წარმოიქმნას, რომელიც მთლიანად შთანთქავს ჩვენს პლანეტას. რა თქმა უნდა, აღშფოთებულმა ადამიანებმა დაიწყეს LHC-ში ექსპერიმენტების აკრძალვის მოთხოვნა, ეშინოდათ ასეთი შედეგის. ევროსასამართლოში დაიწყო სარჩელები კოლაიდერის დახურვის მოთხოვნით და მისი შემქმნელი მეცნიერები კანონის სრული სიმკაცრით დაისჯებოდნენ.

სინამდვილეში, ფიზიკოსები არ უარყოფენ, რომ როდესაც ნაწილაკები ეჯახება დიდ ადრონულ კოლაიდერში, შეიძლება გამოჩნდნენ შავი ხვრელების თვისებებით მსგავსი ობიექტები, მაგრამ მათი ზომა ელემენტარული ნაწილაკების ზომის დონეზეა და ასეთი „ხვრელები“ ​​არსებობს ასე მოკლე დროში. რომ ჩვენ ვერც კი ჩავწერთ მათ შემთხვევას.

ერთ-ერთი მთავარი ექსპერტი, რომელიც ხალხის წინაშე უცოდინრობის ტალღის გაფანტვას ცდილობს, არის სტივენ ჰოკინგი - ცნობილი თეორიული ფიზიკოსი, რომელიც, მეტიც, შავ ხვრელებს ნამდვილ „გურუად“ ითვლება. ჰოკინგმა დაამტკიცა, რომ შავი ხვრელები ყოველთვის არ შთანთქავენ შუქს, რომელიც ჩნდება აკრეციულ დისკებში და მისი ნაწილი კოსმოსშია მიმოფანტული. ამ ფენომენს ეწოდა ჰოკინგის გამოსხივება ან შავი ხვრელის აორთქლება. ჰოკინგმა ასევე დაადგინა კავშირი შავი ხვრელის ზომასა და მისი „აორთქლების“ სიჩქარეს შორის - რაც უფრო პატარაა, მით ნაკლებია ის დროში. და ეს ნიშნავს, რომ დიდი ადრონული კოლაიდერის ყველა მოწინააღმდეგე არ უნდა ინერვიულოს: მასში შავი ხვრელები წამის მემილიონედსაც ვერ იარსებებს.

თეორია არ არის დადასტურებული პრაქტიკაში

სამწუხაროდ, კაცობრიობის ტექნოლოგიები განვითარების ამ ეტაპზე არ გვაძლევს საშუალებას გამოვცადოთ ასტროფიზიკოსებისა და სხვა მეცნიერების მიერ შემუშავებული თეორიების უმეტესობა. ერთის მხრივ, შავი ხვრელების არსებობა საკმაოდ დამაჯერებლად არის დადასტურებული ქაღალდზე და გამოტანილია ფორმულების დახმარებით, რომლებშიც ყველაფერი ყველა ცვლადს ემთხვეოდა. მეორეს მხრივ, პრაქტიკაში ჯერ ვერ მოვახერხეთ რეალური შავი ხვრელის საკუთარი თვალით დანახვა.

მიუხედავად ყველა უთანხმოებისა, ფიზიკოსები ვარაუდობენ, რომ თითოეული გალაქტიკის ცენტრში არის სუპერმასიური შავი ხვრელი, რომელიც აგროვებს ვარსკვლავებს გროვებად თავისი გრავიტაციით და გაიძულებს იმოგზაურო სამყაროს გარშემო დიდ და მეგობრულ კომპანიაში. ჩვენი ირმის ნახტომის გალაქტიკაში, სხვადასხვა შეფასებით, 200-დან 400 მილიარდამდე ვარსკვლავია. ყველა ეს ვარსკვლავი ბრუნავს რაღაცის ირგვლივ, რომელსაც აქვს უზარმაზარი მასა, იმის გარშემო, რასაც ტელესკოპით ვერ ვხედავთ. სავარაუდოდ, ეს შავი ხვრელია. მას უნდა ეშინოდეს? - არა, ყოველ შემთხვევაში, არა უახლოეს რამდენიმე მილიარდ წელიწადში, მაგრამ ჩვენ შეგვიძლია კიდევ ერთი საინტერესო ფილმი გადავიღოთ მის შესახებ.



ᲨᲐᲕᲘ ᲮᲕᲠᲔᲚᲘ
რეგიონი სივრცეში, რომელიც წარმოიშვა მატერიის სრული გრავიტაციული კოლაფსის შედეგად, რომელშიც გრავიტაციული მიზიდულობა იმდენად ძლიერია, რომ ვერც მატერია, ვერც სინათლე და ვერც სხვა ინფორმაციის მატარებლები ვერ ტოვებენ მას. მაშასადამე, შავი ხვრელის ინტერიერი მიზეზობრივად არ არის დაკავშირებული სამყაროს დანარჩენ ნაწილთან; შავი ხვრელის შიგნით მიმდინარე ფიზიკურ პროცესებს არ შეუძლია გავლენა მოახდინოს მის გარეთ არსებულ პროცესებზე. შავი ხვრელი გარშემორტყმულია ზედაპირით, რომელსაც აქვს ცალმხრივი მემბრანის თვისება: მატერია და გამოსხივება თავისუფლად ცვივა მისი მეშვეობით შავ ხვრელში, მაგრამ მას ვერაფერი გაექცევა. ამ ზედაპირს „მოვლენის ჰორიზონტს“ უწოდებენ. ვინაიდან ჯერჯერობით არსებობს მხოლოდ არაპირდაპირი მინიშნებები შავი ხვრელების არსებობის შესახებ დედამიწიდან ათასობით სინათლის წლის მანძილზე, ჩვენი შემდგომი პრეზენტაცია ძირითადად თეორიულ შედეგებს ეფუძნება. შავი ხვრელები, ნაწინასწარმეტყველები ფარდობითობის ზოგადი თეორიით (მიზიდულობის თეორია შემოთავაზებული აინშტაინის მიერ 1915 წელს) და გრავიტაციის სხვა უფრო თანამედროვე თეორიებით, მათემატიკურად დაასაბუთეს რ. ოპენჰაიმერმა და ჰ. სნაიდერმა 1939 წელს. მაგრამ სივრცისა და დროის თვისებები. ამ ობიექტების სიახლოვეს იმდენად უჩვეულო აღმოჩნდა, რომ ასტრონომები და ფიზიკოსები სერიოზულად არ აღიქვამდნენ მათ 25 წლის განმავლობაში. თუმცა, 1960-იანი წლების შუა ხანებში ასტრონომიულმა აღმოჩენებმა აიძულა შავი ხვრელები შეგვეხედა, როგორც შესაძლო ფიზიკური რეალობა. მათ აღმოჩენასა და შესწავლას შეუძლია ძირეულად შეცვალოს ჩვენი გაგება სივრცისა და დროის შესახებ.
შავი ხვრელების ფორმირება.მიუხედავად იმისა, რომ თერმობირთვული რეაქციები ხდება ვარსკვლავის ინტერიერში, ისინი ინარჩუნებენ მაღალ ტემპერატურასა და წნევას, რაც ხელს უშლის ვარსკვლავის დაშლას საკუთარი გრავიტაციის გავლენის ქვეშ. თუმცა, დროთა განმავლობაში, ბირთვული საწვავი ამოიწურება და ვარსკვლავი იწყებს შეკუმშვას. გამოთვლები აჩვენებს, რომ თუ ვარსკვლავის მასა არ აღემატება სამ მზის მასას, მაშინ ის მოიგებს "ბრძოლას გრავიტაციასთან": მის გრავიტაციულ კოლაფსს შეაჩერებს "გადაგვარებული" მატერიის წნევა და ვარსკვლავი სამუდამოდ გადაიქცევა თეთრ ჯუჯად. ან ნეიტრონული ვარსკვლავი. მაგრამ თუ ვარსკვლავის მასა სამზე მეტია მზის, მაშინ ვერაფერი შეაჩერებს მის კატასტროფულ კოლაფსს და ის სწრაფად გადავა მოვლენის ჰორიზონტის ქვეშ და გახდება შავი ხვრელი. M მასის სფერული შავი ხვრელისთვის, მოვლენათა ჰორიზონტი აყალიბებს სფეროს ეკვატორული წრეწირით 2p-ჯერ მეტი შავი ხვრელის „გრავიტაციულ რადიუსზე“ RG = 2GM/c2, სადაც c არის სინათლის სიჩქარე და G არის გრავიტაციული მუდმივი. შავ ხვრელს, რომლის მასა 3 მზის მასაა, გრავიტაციული რადიუსი 8,8 კმ-ია.

თუ ასტრონომი აკვირდება ვარსკვლავს შავ ხვრელად გადაქცევის მომენტში, მაშინ თავდაპირველად დაინახავს, ​​როგორ იკუმშება ვარსკვლავი უფრო და უფრო სწრაფად, მაგრამ როდესაც მისი ზედაპირი გრავიტაციულ რადიუსს უახლოვდება, შეკუმშვა შენელდება, სანამ ის მთლიანად არ შეჩერდება. ამავდროულად, ვარსკვლავიდან გამომავალი შუქი შესუსტდება და წითლდება, სანამ მთლიანად არ ჩაქრება. ეს იმიტომ ხდება, რომ გიგანტური მიზიდულობის ძალის წინააღმდეგ ბრძოლაში სინათლე კარგავს ენერგიას და მას სულ უფრო მეტი დრო სჭირდება დამკვირვებლამდე მისვლას. როდესაც ვარსკვლავის ზედაპირი მიაღწევს გრავიტაციულ რადიუსს, უსასრულო დრო დასჭირდება, რომ მისგან გამოქცეული შუქი დამკვირვებელს მიაღწიოს (და ამით ფოტონები მთლიანად დაკარგავენ ენერგიას). შესაბამისად, ასტრონომი არასოდეს დაელოდება ამ მომენტს, მით უმეტეს, თუ რა ბედი ეწევა ვარსკვლავს მოვლენათა ჰორიზონტის ქვემოთ. მაგრამ თეორიულად, ამ პროცესის შესწავლა შესაძლებელია. იდეალიზებული სფერული კოლაფსის გამოთვლა აჩვენებს, რომ მოკლე დროში ვარსკვლავი იკუმშება იმ წერტილამდე, სადაც მიიღწევა სიმკვრივისა და სიმძიმის უსასრულოდ მაღალი მნიშვნელობები. ასეთ პუნქტს "სინგულარულობა" ეწოდება. უფრო მეტიც, ზოგადი მათემატიკური ანალიზი აჩვენებს, რომ თუ მოვლენის ჰორიზონტი გაჩნდა, მაშინ თუნდაც არასფერული კოლაფსი იწვევს სინგულარულობას. თუმცა, ეს ყველაფერი მართალია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ფარდობითობის ზოგადი თეორია გამოიყენება ძალიან მცირე სივრცულ მასშტაბებზე, რაც ჯერ არ ვართ დარწმუნებული. კვანტური კანონები მოქმედებს მიკროსამყაროში და გრავიტაციის კვანტური თეორია ჯერ არ არის შექმნილი. ნათელია, რომ კვანტური ეფექტები ვერ შეაჩერებს ვარსკვლავის შავ ხვრელში დაშლას, მაგრამ მათ შეუძლიათ თავიდან აიცილონ სინგულარობის გამოჩენა. ვარსკვლავური ევოლუციის თანამედროვე თეორია და ჩვენი ცოდნა გალაქტიკის ვარსკვლავური პოპულაციის შესახებ მიუთითებს, რომ მის 100 მილიარდ ვარსკვლავს შორის უნდა იყოს დაახლოებით 100 მილიონი შავი ხვრელი, რომელიც წარმოიქმნება ყველაზე მასიური ვარსკვლავების კოლაფსის დროს. გარდა ამისა, ძალიან დიდი მასის შავი ხვრელები შეიძლება განთავსდეს დიდი გალაქტიკების ბირთვებში, მათ შორის ჩვენიც. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ჩვენს ეპოქაში მხოლოდ მზეზე სამჯერ მეტი მასა შეიძლება გახდეს შავი ხვრელი. თუმცა, მაშინვე დიდი აფეთქების შემდეგ, საიდანაც დაახლ. 15 მილიარდი წლის წინ სამყაროს გაფართოება დაიწყო, ნებისმიერი მასის შავი ხვრელები შეიძლება დაიბადოს. მათგან უმცირესი, კვანტური ეფექტების გამო, უნდა აორთქლებულიყო და დაკარგოს მასა რადიაციისა და ნაწილაკების ნაკადის სახით. მაგრამ „პირველყოფილი შავი ხვრელები“, რომელთა მასა 1015 გ-ზე მეტია, დღემდე გადარჩებიან. ვარსკვლავური კოლაფსის ყველა გამოთვლა ხდება სფერული სიმეტრიიდან უმნიშვნელო გადახრის გათვალისწინებით და აჩვენებს, რომ მოვლენათა ჰორიზონტი ყოველთვის ფორმირებულია. თუმცა, სფერული სიმეტრიიდან ძლიერი გადახრით, ვარსკვლავის კოლაფსმა შეიძლება გამოიწვიოს უსასრულოდ ძლიერი გრავიტაციის მქონე რეგიონის წარმოქმნა, მაგრამ არა გარშემორტყმული მოვლენათა ჰორიზონტით; მას "შიშველი სინგულარობა" ეწოდება. ის უკვე აღარ არის შავი ხვრელი იმ გაგებით, რაც ზემოთ ვისაუბრეთ. შიშველი სინგულარობის მახლობლად ფიზიკურმა კანონებმა შეიძლება ძალიან მოულოდნელი ფორმა მიიღოს. ამჟამად შიშველი სინგულარობა ნაკლებად სავარაუდო ობიექტად ითვლება, მაშინ როცა ასტროფიზიკოსთა უმეტესობას შავი ხვრელების არსებობა სჯერა.
შავი ხვრელების თვისებები. გარე დამკვირვებლისთვის შავი ხვრელის სტრუქტურა ძალიან მარტივია. ვარსკვლავის შავ ხვრელში კოლაფსის პროცესში წამის მცირე ნაწილში (შორეული დამკვირვებლის საათის მიხედვით), მისი ყველა გარეგანი მახასიათებელი, რომელიც დაკავშირებულია თავდაპირველი ვარსკვლავის არაერთგვაროვნებასთან, გამოსხივდება გრავიტაციული და ელექტრომაგნიტური სახით. ტალღები. წარმოქმნილი სტაციონარული შავი ხვრელი „ივიწყებს“ თავდაპირველი ვარსკვლავის შესახებ ყველა ინფორმაციას, გარდა სამი რაოდენობისა: მთლიანი მასა, კუთხური იმპულსი (დაკავშირებული ბრუნვასთან) და ელექტრული მუხტი. შავი ხვრელის შესწავლით უკვე შეუძლებელია იმის გარკვევა, შედგებოდა თუ არა თავდაპირველი ვარსკვლავი მატერიისგან თუ ანტიმატერიისგან, ჰქონდა თუ არა მას სიგარის ფორმა თუ ბლინის ფორმა და ა.შ. რეალურ ასტროფიზიკურ პირობებში დამუხტული შავი ხვრელი ვარსკვლავთშორისი გარემოდან საპირისპირო ნიშნის ნაწილაკებს მიიზიდავს და მისი მუხტი სწრაფად გახდება ნული. დარჩენილი სტაციონარული ობიექტი ან იქნება არამბრუნავი „შვარცშილდის შავი ხვრელი“, რომელიც ხასიათდება მხოლოდ მასით, ან მბრუნავი „კერის შავი ხვრელი“, რომელსაც ახასიათებს მასა და კუთხოვანი იმპულსი. სტაციონარული შავი ხვრელების ზემოთ ჩამოთვლილი ტიპების უნიკალურობა ფარდობითობის ზოგადი თეორიის ფარგლებში დადასტურდა ვ. ისრაელის, ბ. კარტერის, ს. ჰოკინგის და დ. რობინსონის მიერ. ფარდობითობის ზოგადი თეორიის თანახმად, სივრცე და დრო მრუდია მასიური სხეულების გრავიტაციული ველის მიერ, ყველაზე დიდი გამრუდება შავ ხვრელებს შორის. როდესაც ფიზიკოსები საუბრობენ დროისა და სივრცის ინტერვალებზე, ისინი გულისხმობენ ციფრებს, რომლებიც წაკითხულნი არიან ნებისმიერი ფიზიკური საათის ან მმართველიდან. მაგალითად, საათის როლი შეიძლება შეასრულოს რხევების გარკვეული სიხშირის მქონე მოლეკულამ, რომლის რაოდენობას ორ მოვლენას შორის შეიძლება ეწოდოს „დროის ინტერვალი“. აღსანიშნავია, რომ გრავიტაცია ყველა ფიზიკურ სისტემაზე ერთნაირად მოქმედებს: ყველა საათი აჩვენებს, რომ დრო ნელდება და ყველა მმართველი აჩვენებს, რომ სივრცე გადაჭიმულია შავი ხვრელის მახლობლად. ეს ნიშნავს, რომ შავი ხვრელი თავის ირგვლივ ახვევს სივრცისა და დროის გეომეტრიას. შავი ხვრელისგან შორს, ეს გამრუდება მცირეა, მაგრამ მის მახლობლად იმდენად დიდია, რომ სინათლის სხივებს შეუძლიათ მის გარშემო წრეში გადაადგილება. შავი ხვრელიდან მოშორებით, მისი გრავიტაციული ველი ზუსტად არის აღწერილი ნიუტონის თეორიით იმავე მასის სხეულისთვის, მაგრამ მის მახლობლად, გრავიტაცია ბევრად უფრო ძლიერი ხდება, ვიდრე ნიუტონის თეორია პროგნოზირებს. ნებისმიერი სხეული, რომელიც მოხვდება შავ ხვრელში, დაიშლება დიდი ხნით ადრე, სანამ იგი გადაკვეთს მოვლენის ჰორიზონტს ძლიერი მოქცევის გრავიტაციული ძალებით, რომლებიც წარმოიქმნება ცენტრიდან სხვადასხვა დისტანციებზე მიზიდულობის განსხვავებიდან. შავი ხვრელი ყოველთვის მზადაა მატერიის ან გამოსხივების შთანთქმისთვის, რითაც გაზრდის მის მასას. მისი ურთიერთქმედება გარე სამყაროსთან განისაზღვრება ჰოკინგის მარტივი პრინციპით: შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტის ფართობი არასოდეს მცირდება, თუ არ გაითვალისწინებთ ნაწილაკების კვანტურ წარმოებას. ჯ.ბეკენშტეინმა 1973 წელს შესთავაზა, რომ შავი ხვრელები ემორჩილებიან იმავე ფიზიკურ კანონებს, როგორც ფიზიკური სხეულები, რომლებიც ასხივებენ და შთანთქავენ რადიაციას („შავი სხეულის“ მოდელი). ამ იდეის გავლენით ჰოკინგმა 1974 წელს აჩვენა, რომ შავ ხვრელებს შეუძლიათ ასხივონ მატერია და რადიაცია, მაგრამ ეს შესამჩნევი იქნება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ თავად შავი ხვრელის მასა შედარებით მცირეა. ასეთი შავი ხვრელები შეიძლება დაიბადოს მაშინვე დიდი აფეთქების შემდეგ, რომელმაც დაიწყო სამყაროს გაფართოება. ამ პირველადი შავი ხვრელების მასა არ უნდა იყოს 1015 გ-ზე მეტი (როგორც პატარა ასტეროიდი) და 10-15 მ ზომით (როგორც პროტონი ან ნეიტრონი). ძლიერი გრავიტაციული ველი შავი ხვრელის მახლობლად წარმოშობს ნაწილაკ-ანტინაწილაკების წყვილებს; თითოეული წყვილის ერთი ნაწილაკი შეიწოვება ხვრელში, ხოლო მეორე გამოიყოფა გარეთ. 1015 გ მასის შავი ხვრელი უნდა მოიქცეს ისე, როგორც სხეული 1011 კ ტემპერატურაზე. შავი ხვრელების „აორთქლების“ იდეა სრულიად ეწინააღმდეგება მათ კლასიკურ იდეას, როგორც სხეულებს, რომლებსაც არ შეუძლიათ გამოსხივება.
შავი ხვრელების ძებნა. აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის ფარგლებში გამოთვლები მიუთითებს მხოლოდ შავი ხვრელების არსებობის შესაძლებლობაზე, მაგრამ არავითარ შემთხვევაში არ ადასტურებს მათ არსებობას რეალურ სამყაროში; ნამდვილი შავი ხვრელის აღმოჩენა მნიშვნელოვანი ნაბიჯი იქნება ფიზიკის განვითარებაში. კოსმოსში იზოლირებული შავი ხვრელების ძებნა უიმედოდ რთულია: ჩვენ ვერ შევამჩნევთ პატარა ბნელ ობიექტს კოსმოსის სიბნელეში. მაგრამ არსებობს იმედი, რომ შავი ხვრელი აღმოაჩინოს მისი ურთიერთქმედებით მიმდებარე ასტრონომიულ სხეულებთან, მათზე დამახასიათებელი გავლენით. სუპერმასიური შავი ხვრელები შეიძლება იყოს გალაქტიკების ცენტრებში და მუდმივად შთანთქავენ იქ ვარსკვლავებს. შავი ხვრელის ირგვლივ კონცენტრირებულმა ვარსკვლავებმა უნდა შექმნან სიკაშკაშის ცენტრალური მწვერვალები გალაქტიკების ბირთვებში; მათი ძებნა ახლა მიმდინარეობს. ძიების კიდევ ერთი მეთოდია გალაქტიკის ცენტრალური ობიექტის გარშემო ვარსკვლავებისა და გაზის მოძრაობის სიჩქარის გაზომვა. თუ ცნობილია მათი მანძილი ცენტრალური ობიექტიდან, მაშინ მისი მასა და საშუალო სიმკვრივე შეიძლება გამოითვალოს. თუ ის მნიშვნელოვნად აღემატება ვარსკვლავური გროვისთვის შესაძლებელ სიმკვრივეს, მაშინ ითვლება, რომ ეს შავი ხვრელია. ამ გზით, 1996 წელს, ჯ. მორანმა და კოლეგებმა დაადგინეს, რომ გალაქტიკა NGC 4258-ის ცენტრში, სავარაუდოდ, არის შავი ხვრელი, რომლის მასა 40 მილიონი მზის მასაა. ყველაზე პერსპექტიული არის შავი ხვრელის ძებნა ბინარულ სისტემებში, სადაც მას, ჩვეულებრივ ვარსკვლავთან ერთად, შეუძლია ბრუნოს საერთო მასის ცენტრის გარშემო. ვარსკვლავის სპექტრის ხაზების პერიოდული დოპლერის გადანაცვლებიდან შეიძლება გავიგოთ, რომ ის დაწყვილებულია გარკვეულ სხეულთან და ამ უკანასკნელის მასის შეფასებაც კი შეიძლება. თუ ეს მასა აღემატება 3 მზის მასას და შეუძლებელია თავად სხეულის რადიაციის შემჩნევა, მაშინ ძალიან შესაძლებელია, რომ ეს იყოს შავი ხვრელი. კომპაქტურ ორობით სისტემაში, შავ ხვრელს შეუძლია გაზის დაჭერა ჩვეულებრივი ვარსკვლავის ზედაპირიდან. შავი ხვრელის გარშემო ორბიტაზე მოძრაობს, ეს გაზი ქმნის დისკს და სპირალურად უახლოვდება შავ ხვრელს, ძალიან ცხელდება და ხდება ძლიერი რენტგენის სხივების წყარო. ამ გამოსხივების სწრაფი რყევები უნდა მიუთითებდეს, რომ გაზი სწრაფად მოძრაობს მცირე რადიუსის ორბიტაზე პატარა მასიური ობიექტის გარშემო. 1970-იანი წლებიდან ორობით სისტემებში აღმოაჩინეს რენტგენის რამდენიმე წყარო შავი ხვრელების არსებობის აშკარა ნიშნებით. ყველაზე პერსპექტიულია რენტგენის ორობითი V 404 Cygnus, რომლის უხილავი კომპონენტის მასა შეფასებულია არანაკლებ 6 მზის მასით. შავი ხვრელის სხვა ღირსშესანიშნავი კანდიდატები არიან რენტგენის ბინარებში Cygnus X-1, LMCX-3, V 616 Monocerotis, QZ Chanterelles და X-ray novae Ophiuchus 1977, Mukha 1981 და Scorpio 1994. გარდა LMCX-3-ისა, რომელიც მდებარეობს მაგელანის დიდ ღრუბელში, ყველა მათგანი ჩვენს გალაქტიკაშია 8000 ლილიანი დისტანციებზე. წლები დედამიწიდან.
იხილეთ ასევე
კოსმოლოგია;
გრავიტაცია ;
გრავიტაციული კოლაფსი;
ფარდობითობა ;
ექსტრაატმოსფერული ასტრონომია.
ლიტერატურა
ჩერეპაშჩუკი ა.მ. შავი ხვრელების მასები ბინარულ სისტემებში. უსპეხი ფიზიჩესკიხ ნაუკ, ტ.166, გვ. 809, 1996 წ

კოლიერის ენციკლოპედია. - ღია საზოგადოება. 2000 .

სინონიმები:

ნახეთ, რა არის „შავი ხვრელი“ სხვა ლექსიკონებში:

შავი ხვრელი, გარე სივრცის ლოკალიზებული არე, საიდანაც ვერც მატერია და ვერც რადიაცია ვერ გაქცევა, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, პირველი კოსმოსური სიჩქარე აჭარბებს სინათლის სიჩქარეს. ამ რეგიონის საზღვარს მოვლენის ჰორიზონტს უწოდებენ. სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ფართი ობიექტი, რომელიც წარმოიქმნება სხეულის სიმძიმის შეკუმშვის შედეგად. ძალები მის გრავიტაციულ რადიუსზე მცირე ზომებამდე rg=2g/c2 (სადაც M არის სხეულის მასა, G არის გრავიტაციული მუდმივა, c არის სინათლის სიჩქარის რიცხვითი მნიშვნელობა). პროგნოზი არსებობის შესახებ ... ... ფიზიკური ენციკლოპედია

არსებობს, სინონიმების რაოდენობა: 2 ვარსკვლავი (503) უცნობი (11) ASIS სინონიმური ლექსიკონი. ვ.ნ. ტრიშინი. 2013... სინონიმური ლექსიკონი

არ არსებობს კოსმოსური ფენომენი უფრო მომხიბვლელი მისი სილამაზით, ვიდრე შავი ხვრელები. მოგეხსენებათ, ობიექტმა მიიღო სახელი იმის გამო, რომ მას შეუძლია სინათლის შთანთქმა, მაგრამ ვერ ასახავს მას. უზარმაზარი მიზიდულობის გამო შავი ხვრელები იწოვენ ყველაფერს, რაც მათ მახლობლად არის - პლანეტები, ვარსკვლავები, კოსმოსური ნამსხვრევები. თუმცა, ეს არ არის ყველაფერი, რაც უნდა იცოდეთ შავი ხვრელების შესახებ, რადგან მათ შესახებ ბევრი საოცარი ფაქტია.

შავ ხვრელებს უკან დასაბრუნებელი წერტილი არ აქვთ

დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ ყველაფერი, რაც შავი ხვრელის რეგიონში ვარდება, მასში რჩება, მაგრამ ბოლო კვლევის შედეგი იყო, რომ გარკვეული პერიოდის შემდეგ შავი ხვრელი მთელ შიგთავსს კოსმოსში „აფურთხებს“, მაგრამ განსხვავებული ფორმა, ვიდრე ორიგინალი. მოვლენათა ჰორიზონტი, რომელიც ითვლებოდა კოსმოსური ობიექტების უკუქცევის წერტილად, აღმოჩნდა მხოლოდ მათი დროებითი თავშესაფარი, მაგრამ ეს პროცესი ძალიან ნელია.

დედამიწას შავი ხვრელი ემუქრება

მზის სისტემა მხოლოდ უსასრულო გალაქტიკის ნაწილია, რომელშიც შავი ხვრელების დიდი რაოდენობაა. თურმე ორ მათგანს ემუქრება დედამიწაც, მაგრამ საბედნიეროდ ისინი დიდ მანძილზე არიან განლაგებული - დაახლოებით 1600 სინათლის წელი. ისინი აღმოაჩინეს გალაქტიკაში, რომელიც ჩამოყალიბდა ორი გალაქტიკის შერწყმის შედეგად.


მეცნიერებმა შავი ხვრელები დაინახეს მხოლოდ იმის გამო, რომ ისინი მზის სისტემასთან ახლოს იყვნენ რენტგენის ტელესკოპის დახმარებით, რომელსაც შეუძლია ამ კოსმოსური ობიექტების მიერ გამოსხივებული რენტგენის დაჭერა. შავ ხვრელებს, რადგან ისინი ერთმანეთის გვერდით არიან და პრაქტიკულად ერწყმის ერთს, ეწოდა ერთი სახელი - ჩანდრა მთვარის ღმერთის საპატივსაცემოდ ინდუსური მითოლოგიიდან. მეცნიერები დარწმუნებულნი არიან, რომ ჩანდრა მალე გახდება ასეთი მიზიდულობის უზარმაზარი ძალის გამო.

შავი ხვრელები შეიძლება დროთა განმავლობაში გაქრეს

ადრე თუ გვიან შავი ხვრელის მთელი შიგთავსი გადის და მხოლოდ რადიაცია რჩება. კარგავს მასას, შავი ხვრელები დროთა განმავლობაში მცირდება, შემდეგ კი მთლიანად ქრება. კოსმოსური ობიექტის სიკვდილი ძალიან ნელია და ამიტომ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ რომელიმე მეცნიერმა დაინახოს, როგორ მცირდება შავი ხვრელი, შემდეგ კი ქრება. სტივენ ჰოკინგი ამტკიცებდა, რომ ხვრელი სივრცეში არის ძალიან შეკუმშული პლანეტა და დროთა განმავლობაში ის აორთქლდება და იწყება დამახინჯების კიდეებიდან.

შავი ხვრელები არ უნდა გამოიყურებოდეს შავი

მეცნიერები ამტკიცებენ, რომ მას შემდეგ, რაც კოსმოსური ობიექტი შთანთქავს სინათლის ნაწილაკებს საკუთარ თავში მათი არეკვლის გარეშე, შავ ხვრელს ფერი არ აქვს, მხოლოდ მისი ზედაპირი გასცემს - მოვლენათა ჰორიზონტს. თავისი გრავიტაციული ველით ის ფარავს მთელ სივრცეს მის უკან, პლანეტებისა და ვარსკვლავების ჩათვლით. მაგრამ ამავდროულად, შავი ხვრელის ზედაპირზე პლანეტებისა და ვარსკვლავების შთანთქმის გამო სპირალურად, ობიექტების მოძრაობის უზარმაზარი სიჩქარისა და მათ შორის ხახუნის გამო, ჩნდება ბზინვარება, რომელიც შეიძლება იყოს უფრო კაშკაშა ვიდრე ვარსკვლავები. ეს არის აირების, ვარსკვლავური მტვრის და სხვა ნივთიერების კოლექცია, რომელიც შეიწოვება შავი ხვრელის მიერ. ასევე, ზოგჯერ შავ ხვრელს შეუძლია ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოსხივება და, შესაბამისად, ხილვადი.

შავი ხვრელები არსაიდან არ იქმნება, მათი საფუძველი ჩამქრალი ვარსკვლავია.

ვარსკვლავები კოსმოსში ანათებენ შერწყმის საწვავის მიწოდების წყალობით. როდესაც ის მთავრდება, ვარსკვლავი იწყებს გაციებას, თანდათანობით გადადის თეთრი ჯუჯიდან შავში. გაცივებული ვარსკვლავის შიგნით წნევა იწყებს კლებას. გრავიტაციული ძალის გავლენით კოსმოსური სხეული იწყებს შეკუმშვას. ამ პროცესის შედეგია ის, რომ ვარსკვლავი თითქოს ფეთქდება, მისი ყველა ნაწილაკი შორდება კოსმოსში, მაგრამ ამავე დროს გრავიტაციული ძალები აგრძელებენ მოქმედებას, იზიდავს მეზობელ კოსმოსურ ობიექტებს, რომლებიც შემდეგ შეიწოვება მის მიერ და ზრდის მის ძალას. შავი ხვრელი და მისი ზომა.

Სუპერმასიური შავი ხვრელი

შავი ხვრელი, მზეზე ათობით ათასი ჯერ დიდი, მდებარეობს ირმის ნახტომის ცენტრში. მეცნიერებმა მას მშვილდოსანი უწოდეს და ის დედამიწიდან მოშორებით მდებარეობს 26000 სინათლის წელიწადი. გალაქტიკის ეს რეგიონი უკიდურესად აქტიურია და დიდი სიჩქარით შთანთქავს ყველაფერს, რაც ახლოსაა. ასევე ხშირად „აფურთხებს“ ჩამქრალ ვარსკვლავებს.


გასაკვირია ის ფაქტი, რომ შავი ხვრელის საშუალო სიმკვრივე, თუნდაც მისი უზარმაზარი ზომის გათვალისწინებით, შეიძლება ჰაერის სიმკვრივის ტოლიც კი იყოს. შავი ხვრელის რადიუსის, ანუ მის მიერ დაჭერილი ობიექტების რაოდენობის მატებასთან ერთად, შავი ხვრელის სიმკვრივე მცირდება და ეს აიხსნება ფიზიკის მარტივი კანონებით. ამრიგად, კოსმოსში ყველაზე დიდი სხეულები შესაძლოა ჰაერივით მსუბუქი იყოს.

შავ ხვრელს ახალი სამყაროს შექმნა შეუძლია

რაც არ უნდა უცნაურად ჟღერდეს, განსაკუთრებით იმის ფონზე, რომ შავი ხვრელები რეალურად შთანთქავენ და შესაბამისად ანადგურებენ ყველაფერს გარშემო, მეცნიერები სერიოზულად ფიქრობენ, რომ ამ კოსმოსურ ობიექტებს შეუძლიათ ახალი სამყაროს გაჩენის ინიცირება. ასე რომ, როგორც მოგეხსენებათ, შავი ხვრელები არა მხოლოდ შთანთქავენ მატერიას, არამედ შეუძლიათ მისი გათავისუფლება გარკვეულ პერიოდებში. შავი ხვრელიდან გამოსული ნებისმიერი ნაწილაკი შეიძლება აფეთქდეს და ეს გახდება ახალი დიდი აფეთქება და მისი თეორიის თანახმად, ჩვენი სამყარო ასე გაჩნდა, ამიტომ შესაძლებელია მზის სისტემა, რომელიც დღეს არსებობს და რომელშიც დედამიწა ბრუნავს, უამრავი ადამიანით დასახლებული, ოდესღაც მასიური შავი ხვრელიდან დაიბადა.

დრო ძალიან ნელა გადის შავ ხვრელთან.

როდესაც ობიექტი უახლოვდება შავ ხვრელს, რა მასაც არ უნდა ჰქონდეს, მისი მოძრაობა იწყებს შენელებას და ეს იმიტომ ხდება, რომ თავად შავ ხვრელში დრო ნელდება და ყველაფერი ძალიან ნელა ხდება. ეს გამოწვეულია იმ უზარმაზარი გრავიტაციული ძალით, რომელიც შავ ხვრელს გააჩნია. ამავდროულად, ის, რაც ხდება თავად შავ ხვრელში, ხდება საკმაოდ სწრაფად, რადგან თუ დამკვირვებელი შავ ხვრელს გვერდიდან შეხედავს, მას მოეჩვენება, რომ მასში მიმდინარე ყველა პროცესი ნელა მიმდინარეობს, მაგრამ თუ ის მოხვდება მისი ძაბრი, გრავიტაციული ძალები მყისიერად არღვევდნენ მას.

კაცობრიობისთვის ცნობილი ყველა ობიექტიდან, რომლებიც კოსმოსშია, შავი ხვრელები ყველაზე საშინელ და გაუგებარ შთაბეჭდილებას ქმნიან. ეს გრძნობა თითქმის ყველა ადამიანს მოიცავს შავი ხვრელების ხსენებისას, მიუხედავად იმისა, რომ კაცობრიობა მათ შესახებ საუკუნენახევარზე მეტია რაც იცის. პირველი ცოდნა ამ ფენომენების შესახებ მიღებული იქნა აინშტაინის ფარდობითობის თეორიის შესახებ პუბლიკაციებამდე დიდი ხნით ადრე. მაგრამ ამ ობიექტების არსებობის რეალური დადასტურება არც ისე დიდი ხნის წინ იქნა მიღებული.

რა თქმა უნდა, შავი ხვრელები სამართლიანად არიან განთქმული თავიანთი უცნაური ფიზიკური მახასიათებლებით, რაც სამყაროში კიდევ უფრო მეტ საიდუმლოებას იწვევს. ისინი ადვილად ეწინააღმდეგებიან ფიზიკისა და კოსმოსური მექანიკის ყველა კოსმოსურ კანონს. იმისათვის, რომ გავიგოთ ისეთი ფენომენის არსებობის ყველა დეტალი და პრინციპი, როგორიცაა კოსმოსური ხვრელი, უნდა გავეცნოთ ასტრონომიის თანამედროვე მიღწევებს და გამოვიყენოთ ფანტაზია, გარდა ამისა, ჩვენ მოგვიწევს სტანდარტული ცნებების მიღმა. კოსმოსური ხვრელების გასაადვილებლად და გაცნობისთვის, პორტალმა მოამზადა ბევრი საინტერესო ინფორმაცია, რომელიც ეხება სამყაროს ამ მოვლენებს.

შავი ხვრელების მახასიათებლები პორტალის ვებსაიტიდან

პირველ რიგში, უნდა აღინიშნოს, რომ შავი ხვრელები არსაიდან არ მოდის, ისინი წარმოიქმნება ვარსკვლავებისგან, რომლებსაც აქვთ გიგანტური ზომები და მასები. ასევე, ყველა შავი ხვრელის ყველაზე დიდი თვისება და უნიკალურობა არის ის, რომ მათ აქვთ ძალიან ძლიერი გრავიტაციული ძალა. ობიექტების მიზიდულობის ძალა შავ ხვრელში აჭარბებს მეორე კოსმიურ სიჩქარეს. გრავიტაციის ასეთი მაჩვენებლები მიუთითებს იმაზე, რომ სინათლის სხივებიც კი ვერ აცილებენ შავი ხვრელის მოქმედების ველს, რადგან მათ აქვთ გაცილებით დაბალი სიჩქარე.

მიზიდულობის თვისება შეიძლება ეწოდოს იმ ფაქტს, რომ ის იზიდავს ყველა ობიექტს, რომლებიც ახლოს არიან. რაც უფრო დიდია ობიექტი, რომელიც გადის შავი ხვრელის სიახლოვეს, მით მეტ გავლენას და მიზიდულობას მიიღებს იგი. შესაბამისად, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ რაც უფრო დიდია ობიექტი, მით უფრო ძლიერად იზიდავს მას შავი ხვრელი და ასეთი გავლენის თავიდან ასაცილებლად კოსმიურ სხეულს უნდა ჰქონდეს მოძრაობის ძალიან მაღალი სიჩქარის მაჩვენებლები.

ასევე უსაფრთხოდ შეიძლება ითქვას, რომ მთელ სამყაროში არ არსებობს ისეთი სხეული, რომელსაც შეეძლო თავიდან აიცილოს შავი ხვრელის მიზიდულობა, ახლოს ყოფნისას, რადგან უსწრაფესი სინათლის ნაკადიც კი ვერ აიცილებს ამ გავლენას. აინშტაინის ფარდობითობის თეორია შესანიშნავია შავი ხვრელების მახასიათებლების გასაგებად. ამ თეორიის თანახმად, გრავიტაციას შეუძლია გავლენა მოახდინოს დროისა და სივრცის დამახინჯებაზე. ის ასევე ამბობს, რომ რაც უფრო დიდია ობიექტი გარე სივრცეში, მით უფრო ანელებს ის დროს. თავად შავი ხვრელის სიახლოვეს დრო თითქოს საერთოდ ჩერდება. როდესაც კოსმოსური ხომალდი შედის კოსმოსური ხვრელის მოქმედების ველში, შეიძლებოდა დაკვირვება, როგორ შეანელებდა ის მიახლოებისას და საბოლოოდ საერთოდ გაქრებოდა.

თქვენ არ უნდა შეგეშინდეთ ისეთი ფენომენების, როგორიცაა შავი ხვრელები და გჯეროდეთ ყველა არამეცნიერული ინფორმაციის, რომელიც შეიძლება არსებობდეს ამ მომენტში. უპირველეს ყოვლისა, ჩვენ უნდა გავაქარწყლოთ ყველაზე გავრცელებული მითი იმის შესახებ, რომ შავ ხვრელებს შეუძლიათ იწოვონ ყველა მატერია და ობიექტი მათ გარშემო, და ამით ისინი იზრდებიან და შთანთქავენ უფრო და უფრო მეტს. ეს ყველაფერი მთლად სიმართლეს არ შეესაბამება. დიახ, მართლაც, მათ შეუძლიათ შთანთქას კოსმოსური სხეულები და მატერია, მაგრამ მხოლოდ ის, ვინც გარკვეულ მანძილზეა თავად ხვრელიდან. გარდა ძლიერი გრავიტაციისა, ისინი დიდად არ განსხვავდებიან გიგანტური მასის ჩვეულებრივი ვარსკვლავებისგან. მაშინაც კი, როცა ჩვენი მზე შავ ხვრელად გადაიქცევა, ის შეძლებს მხოლოდ მცირე მანძილზე მდებარე ობიექტების მიზიდვას და ყველა პლანეტა განაგრძობს ბრუნვას ჩვეულ ორბიტაზე.

ფარდობითობის თეორიის მითითებით, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ძლიერი გრავიტაციის მქონე ყველა ობიექტს შეუძლია გავლენა მოახდინოს დროისა და სივრცის გამრუდებაზე. გარდა ამისა, რაც უფრო დიდია სხეულის მასა, მით უფრო ძლიერია დამახინჯება. ასე რომ, სულ ცოტა ხნის წინ, მეცნიერებმა მოახერხეს ამის პრაქტიკაში დანახვა, როდესაც შესაძლებელი იყო სხვა ობიექტების ჭვრეტა, რომლებიც ჩვენი თვალისთვის მიუწვდომელი უნდა ყოფილიყო უზარმაზარი კოსმოსური სხეულების გამო, როგორიცაა გალაქტიკები ან შავი ხვრელები. ეს ყველაფერი შესაძლებელია იმის გამო, რომ შავ ხვრელთან ან სხვა სხეულთან გამავალი სინათლის სხივები ძალიან ძლიერად იღუნება მათი გრავიტაციის გავლენით. ამ ტიპის დამახინჯება მეცნიერებს საშუალებას აძლევს უფრო შორს გამოიხედონ კოსმოსში. მაგრამ ასეთი კვლევებით ძალიან რთულია შესასწავლი სხეულის რეალური მდებარეობის დადგენა.

შავი ხვრელები არსაიდან არ ჩნდებიან, ისინი წარმოიქმნება სუპერმასიური ვარსკვლავების აფეთქების შედეგად. უფრო მეტიც, შავი ხვრელის შესაქმნელად, აფეთქებული ვარსკვლავის მასა მზის მასაზე ათჯერ მაინც უნდა იყოს. თითოეული ვარსკვლავი არსებობს თერმობირთვული რეაქციების გამო, რომელიც ხდება ვარსკვლავის შიგნით. ამ შემთხვევაში, წყალბადის შენადნობი გამოიყოფა შერწყმის პროცესში, მაგრამ ის ვერ დატოვებს ვარსკვლავის გავლენის ზონას, რადგან მისი გრავიტაცია წყალბადს უკან იზიდავს. მთელი ეს პროცესი არის ის, რაც ვარსკვლავებს არსებობის საშუალებას აძლევს. წყალბადის სინთეზი და ვარსკვლავის გრავიტაცია კარგად ჩამოყალიბებული მექანიზმებია, მაგრამ ამ ბალანსის დარღვევამ შეიძლება ვარსკვლავის აფეთქება გამოიწვიოს. უმეტეს შემთხვევაში, ეს გამოწვეულია ბირთვული საწვავის ამოწურვით.

ვარსკვლავის მასიდან გამომდინარე, შესაძლებელია მათი განვითარების რამდენიმე სცენარი აფეთქების შემდეგ. ასე რომ, მასიური ვარსკვლავები ქმნიან სუპერნოვას აფეთქების ველს და მათი უმეტესობა რჩება ყოფილი ვარსკვლავის ბირთვის უკან, ასტრონავტები ასეთ ობიექტებს თეთრ ჯუჯებს უწოდებენ. უმეტეს შემთხვევაში, ამ სხეულების ირგვლივ წარმოიქმნება გაზის ღრუბელი, რომელსაც ამ ჯუჯის გრავიტაცია უჭირავს. ასევე შესაძლებელია სუპერმასიური ვარსკვლავების განვითარების სხვა გზაც, რომლის დროსაც წარმოქმნილი შავი ხვრელი ძალიან ძლიერად მიიზიდავს ვარსკვლავის მთელ მატერიას მის ცენტრში, რაც გამოიწვევს მის ძლიერ შეკუმშვას.

ასეთ შეკუმშულ სხეულებს ნეიტრონულ ვარსკვლავებს უწოდებენ. ყველაზე იშვიათ შემთხვევებში, ვარსკვლავის აფეთქების შემდეგ, შავი ხვრელის ფორმირება შესაძლებელია ამ ფენომენის გაგებით. მაგრამ იმისათვის, რომ ხვრელი შეიქმნას, ვარსკვლავის მასა უბრალოდ გიგანტური უნდა იყოს. ამ შემთხვევაში, როდესაც ბირთვული რეაქციების ბალანსი ირღვევა, ვარსკვლავის გრავიტაცია უბრალოდ გიჟდება. ამავე დროს, ის იწყებს აქტიურ კოლაფსს, რის შემდეგაც იგი ხდება მხოლოდ წერტილი სივრცეში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ვარსკვლავი, როგორც ფიზიკური ობიექტი, წყვეტს არსებობას. მიუხედავად იმისა, რომ ის ქრება, მის უკან იქმნება შავი ხვრელი იგივე სიმძიმით და მასით.

სწორედ ვარსკვლავების კოლაფსი იწვევს იმ ფაქტს, რომ ისინი მთლიანად გაქრება და მათ ადგილას წარმოიქმნება შავი ხვრელი ისეთივე ფიზიკური თვისებებით, როგორიც გაუჩინარებული ვარსკვლავია. განსხვავება მხოლოდ ხვრელის შეკუმშვის უფრო დიდი ხარისხია, ვიდრე ვარსკვლავის მოცულობა იყო. ყველა შავი ხვრელის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია მათი სინგულარობა, რომელიც განსაზღვრავს მის ცენტრს. ეს ტერიტორია ეწინააღმდეგება ფიზიკის, მატერიისა და სივრცის ყველა კანონს, რომლებიც წყვეტენ არსებობას. სინგულარობის ცნების გასაგებად შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს არის ბარიერი, რომელსაც კოსმიური მოვლენების ჰორიზონტს უწოდებენ. ის ასევე არის შავი ხვრელის გარე საზღვარი. სინგულარობას შეიძლება ვუწოდოთ უკუქცევის წერტილი, რადგან სწორედ იქ იწყებს მოქმედებას ხვრელის გიგანტური გრავიტაციული ძალა. სინათლეც კი, რომელიც ამ ბარიერს კვეთს, არ შეუძლია გაქცევა.

მოვლენათა ჰორიზონტს ისეთი მიმზიდველი ეფექტი აქვს, რომ ყველა სხეულს იზიდავს სინათლის სიჩქარით, თავად შავ ხვრელთან მიახლოებით, სიჩქარის მაჩვენებლები კიდევ უფრო იზრდება. ამიტომ ყველა საგანი, რომელიც ამ ძალის მოქმედების ზონაში მოხვდება, განწირულია ხვრელში ჩაწოვისთვის. უნდა აღინიშნოს, რომ ასეთ ძალებს შეუძლიათ შეცვალონ სხეული, რომელიც მოექცა ასეთი მიზიდულობის გავლენის ქვეშ, რის შემდეგაც ისინი გადაჭიმულია თხელ ძაფად და შემდეგ სრულიად წყვეტს არსებობას სივრცეში.

მანძილი მოვლენათა ჰორიზონტსა და სინგულარობას შორის შეიძლება განსხვავდებოდეს, ამ სივრცეს შვარცშილდის რადიუსი ეწოდება. ამიტომ, რაც უფრო დიდია შავი ხვრელის ზომა, მით მეტი იქნება მოქმედების რადიუსი. მაგალითად, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ შავ ხვრელს, რომელსაც ექნება იგივე მასა, რაც ჩვენს მზეს, ექნება შვარცშილდის რადიუსი სამი კილომეტრი. შესაბამისად, დიდ შავ ხვრელებს მოქმედების უფრო დიდი რადიუსი აქვთ.

შავი ხვრელების ძებნა საკმაოდ რთული პროცესია, რადგან მათგან სინათლე ვერ გადის. მაშასადამე, ძიება და განმარტება ეფუძნება მხოლოდ მათი არსებობის არაპირდაპირ მტკიცებულებებს. მათი პოვნის უმარტივესი მეთოდი, რომელსაც მეცნიერები იყენებენ, არის მათი ძებნა ბნელ სივრცეში ადგილების მოძიებით, თუ მათ აქვთ დიდი მასა. უმეტეს შემთხვევაში, ასტრონომებს შეუძლიათ იპოვონ შავი ხვრელები ბინარულ ვარსკვლავურ სისტემებში ან გალაქტიკების ცენტრებში.

ასტრონომების უმეტესობას სჯერა, რომ ჩვენი გალაქტიკის ცენტრში ასევე არის სუპერ ძლიერი შავი ხვრელი. ეს განცხადება ბადებს კითხვას, შეუძლია თუ არა ამ ხვრელს გადაყლაპოს ყველაფერი ჩვენს გალაქტიკაში? სინამდვილეში, ეს შეუძლებელია, რადგან თავად ხვრელს აქვს იგივე მასა, რაც ვარსკვლავებს, რადგან ის ვარსკვლავისგან არის დამზადებული. უფრო მეტიც, მეცნიერთა ყველა გამოთვლა არ ასახავს ამ ობიექტთან დაკავშირებულ რაიმე გლობალურ მოვლენას. უფრო მეტიც, მილიარდობით წლის განმავლობაში ჩვენი გალაქტიკის კოსმოსური სხეულები მშვიდად ბრუნავს ამ შავი ხვრელის გარშემო ყოველგვარი ცვლილების გარეშე. ირმის ნახტომის ცენტრში ხვრელის არსებობის მტკიცებულება შეიძლება იყოს მეცნიერების მიერ დაფიქსირებული რენტგენის ტალღები. და ასტრონომების უმეტესობას სჯერა, რომ შავი ხვრელები აქტიურად ასხივებენ მათ დიდი რაოდენობით.

ხშირად ჩვენს გალაქტიკაში გავრცელებულია ორი ვარსკვლავისგან შემდგარი ვარსკვლავური სისტემები და ხშირად ერთი მათგანი შეიძლება გახდეს შავი ხვრელი. ამ ვერსიაში შავი ხვრელი თავის გზაზე მყოფ ყველა სხეულს შთანთქავს, მატერია კი მის გარშემო ბრუნვას იწყებს, რის გამოც წარმოიქმნება ე.წ აჩქარების დისკი. თვისება შეიძლება ეწოდოს იმ ფაქტს, რომ ის ზრდის ბრუნვის სიჩქარეს და უახლოვდება ცენტრს. ეს არის მატერია, რომელიც შედის შავი ხვრელის შუაში, რომელიც ასხივებს რენტგენის სხივებს და თავად მატერია განადგურებულია.

ვარსკვლავების ორობითი სისტემები შავი ხვრელის სტატუსის პირველი კანდიდატები არიან. ასეთ სისტემებში ყველაზე მარტივად შეიძლება შავი ხვრელის პოვნა, ხილული ვარსკვლავის მოცულობის გამო, უხილავი თანამემამულეების ინდიკატორების გამოთვლაც. ამჟამად შავი ხვრელის სტატუსის პირველივე კანდიდატი შესაძლოა იყოს ვარსკვლავი თანავარსკვლავედის ბორცვიდან, რომელიც აქტიურად ასხივებს რენტგენის სხივებს.

ყოველივე ზემოაღნიშნულიდან გამოვიტანოთ დასკვნა შავი ხვრელების შესახებ, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ისინი არც თუ ისე სახიფათო მოვლენაა, რა თქმა უნდა, სიახლოვის შემთხვევაში, ისინი ყველაზე მძლავრი ობიექტებია გარე სივრცეში მიზიდულობის ძალის გამო. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ისინი არ განსხვავდებიან სხვა სხეულებისგან, მათი მთავარი მახასიათებელია ძლიერი გრავიტაციული ველი.

შავი ხვრელების დანიშნულებასთან დაკავშირებით, უამრავი თეორია იქნა შემოთავაზებული, რომელთა შორის იყო აბსურდულიც კი. ასე რომ, ერთ-ერთი მათგანის თანახმად, მეცნიერებს სჯეროდათ, რომ შავ ხვრელებს შეუძლიათ ახალი გალაქტიკების წარმოქმნა. ეს თეორია ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ ჩვენი სამყარო საკმაოდ ხელსაყრელი ადგილია სიცოცხლის წარმოშობისთვის, მაგრამ თუ რომელიმე ფაქტორი შეიცვლება, სიცოცხლე შეუძლებელი იქნება. ამის გამო, შავ ხვრელებში ფიზიკური თვისებების ცვლილების სინგულარულობამ და თავისებურებებმა შეიძლება წარმოქმნას სრულიად ახალი სამყარო, რომელიც მნიშვნელოვნად განსხვავდება ჩვენისგან. მაგრამ ეს მხოლოდ თეორიაა და საკმაოდ სუსტია იმის გამო, რომ შავი ხვრელების ასეთი ეფექტის არანაირი მტკიცებულება არ არსებობს.

რაც შეეხება შავ ხვრელებს, მათ შეუძლიათ არა მხოლოდ მატერიის შთანთქმა, არამედ აორთქლებაც. მსგავსი ფენომენი რამდენიმე ათეული წლის წინ დადასტურდა. ამ აორთქლებამ შეიძლება გამოიწვიოს შავი ხვრელის მთლიანი მასის დაკარგვა, შემდეგ კი საერთოდ გაქრობა.

ეს ყველაფერი არის ყველაზე პატარა ინფორმაცია შავი ხვრელების შესახებ, რომელიც შეგიძლიათ იპოვოთ პორტალის საიტზე. ჩვენ ასევე გვაქვს დიდი რაოდენობით საინტერესო ინფორმაცია სხვა კოსმოსური ფენომენების შესახებ.

ფიზიკისა და ასტრონომიის სფეროში უზარმაზარი მიღწევების მიუხედავად, არსებობს მრავალი ფენომენი, რომელთა არსი სრულად არ არის გამჟღავნებული. ამ ფენომენებში შედის იდუმალი შავი ხვრელები, რომელთა შესახებაც ყველა ინფორმაცია მხოლოდ თეორიულია და პრაქტიკაში ვერ გადამოწმება.

არსებობს თუ არა შავი ხვრელები?

ფარდობითობის თეორიის მოსვლამდეც კი, ასტრონომებმა გამოთქვეს თეორია შავი ძაბრების არსებობის შესახებ. აინშტაინის თეორიის გამოქვეყნების შემდეგ გადაიხედა გრავიტაციის საკითხი და გაჩნდა ახალი ვარაუდები შავი ხვრელების პრობლემაში. არარეალურია ამ კოსმოსური ობიექტის დანახვა, რადგან ის შთანთქავს მთელ სინათლეს, რომელიც შედის მის სივრცეში. მეცნიერები ადასტურებენ შავი ხვრელების არსებობას, ვარსკვლავთშორისი გაზის მოძრაობის ანალიზსა და ვარსკვლავთა მოძრაობის ტრაექტორიაზე დაყრდნობით.

შავი ხვრელების წარმოქმნა იწვევს მათ ირგვლივ სივრცე-დროის მახასიათებლების ცვლილებას. დრო თითქოს იკუმშება უზარმაზარი გრავიტაციის გავლენით და ანელებს. შავი ძაბრის გზაზე დაჭერილი ვარსკვლავები შეიძლება გადაუხვიონ გზიდან და მიმართულებაც კი შეიცვალონ. შავი ხვრელები შთანთქავენ მათი ტყუპი ვარსკვლავის ენერგიას, რომელიც ასევე ვლინდება.

რას ჰგავს შავი ხვრელი?

შავი ხვრელების შესახებ ინფორმაციის დიდი ნაწილი ჰიპოთეტურია. მეცნიერები მათ სწავლობენ კოსმოსსა და რადიაციაზე გავლენის მიხედვით. სამყაროში შავი ხვრელების დანახვა შეუძლებელია, რადგან ისინი შთანთქავენ მთელ სინათლეს, რომელიც შედის ახლომდებარე სივრცეში. სპეციალური თანამგზავრებიდან გაკეთდა შავი ობიექტების რენტგენის გამოსახულება, რომელზედაც ჩანს ნათელი ცენტრი, რომელიც სხივების გამოსხივების წყაროა.

როგორ წარმოიქმნება შავი ხვრელები?

შავი ხვრელი სივრცეში არის ცალკე სამყარო, რომელსაც აქვს თავისი უნიკალური მახასიათებლები და თვისებები. კოსმოსური ხვრელების თვისებები განისაზღვრება მათი გარეგნობის მიზეზებით. შავი ობიექტების გარეგნობასთან დაკავშირებით, არსებობს ასეთი თეორიები:

1. ისინი კოსმოსში მომხდარი კოლაფსის შედეგია. ეს შეიძლება იყოს დიდი კოსმოსური სხეულების შეჯახება ან სუპერნოვას აფეთქება.
2. ისინი წარმოიქმნება კოსმოსური ობიექტების წონის გამო, მათი ზომის შენარჩუნებისას. ამ ფენომენის მიზეზი დადგენილი არ არის.

შავი ძაბრი არის ობიექტი სივრცეში, რომელსაც აქვს შედარებით მცირე ზომა უზარმაზარი მასით. შავი ხვრელის თეორია ამბობს, რომ ყველა კოსმოსური ობიექტი პოტენციურად შეიძლება გახდეს შავ ძაბრად, თუ რაიმე ფენომენის შედეგად ის დაკარგავს ზომას, მაგრამ შეინარჩუნებს მასას. მეცნიერები კი საუბრობენ ბევრი შავი მიკროხვრელების - შედარებით დიდი მასის მქონე მინიატურული კოსმოსური ობიექტების არსებობაზე. მასასა და ზომას შორის ეს შეუსაბამობა იწვევს გრავიტაციული ველის ზრდას და ძლიერი მიზიდულობის გამოჩენას.

რა არის შავ ხვრელში?

შავ იდუმალ ობიექტს შეიძლება ეწოდოს მხოლოდ დიდი მონაკვეთის ხვრელი. ამ ფენომენის ცენტრი არის კოსმოსური სხეული გაზრდილი გრავიტაციით. ასეთი გრავიტაციის შედეგი არის ძლიერი მიზიდულობა ამ კოსმოსური სხეულის ზედაპირზე. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება მორევის ნაკადი, რომელშიც ბრუნავს აირები და კოსმოსური მტვრის მარცვლები. ამიტომ შავ ხვრელს უფრო სწორად შავ ძაბრს უწოდებენ.

პრაქტიკაში შეუძლებელია იმის გარკვევა, თუ რა არის შავი ხვრელის შიგნით, რადგან კოსმოსური ძაბრის მიზიდულობის დონე არცერთ ობიექტს არ აძლევს გავლენის ზონიდან თავის დაღწევის საშუალებას. მეცნიერთა აზრით, შავი ხვრელის შიგნით სრული სიბნელეა, რადგან სინათლის კვანტები მასში შეუქცევად ქრება. ვარაუდობენ, რომ სივრცე და დრო დამახინჯებულია შავი ძაბრის შიგნით, ფიზიკისა და გეომეტრიის კანონები ამ ადგილას არ მოქმედებს. შავი ხვრელების ასეთმა მახასიათებლებმა, სავარაუდოდ, შეიძლება გამოიწვიოს ანტიმატერიის წარმოქმნა, რაც ამჟამად უცნობია მეცნიერებისთვის.

რატომ არის შავი ხვრელები საშიში?

ზოგჯერ შავი ხვრელები აღწერილია, როგორც ობიექტები, რომლებიც შთანთქავენ მიმდებარე ობიექტებს, რადიაციას და ნაწილაკებს. ეს მოსაზრება არასწორია: შავი ხვრელის თვისებები საშუალებას აძლევს მას აითვისოს მხოლოდ ის, რაც მისი გავლენის ზონაშია. მას შეუძლია მიიზიდოს კოსმოსური მიკრონაწილაკები და ტყუპი ვარსკვლავებიდან მომდინარე რადიაცია. მაშინაც კი, თუ პლანეტა შავ ხვრელთან ახლოს არის, ის არ შეიწოვება, მაგრამ გააგრძელებს მოძრაობას თავის ორბიტაზე.

რა მოხდება, თუ შავ ხვრელში მოხვდებით?

შავი ხვრელების თვისებები დამოკიდებულია გრავიტაციული ველის სიძლიერეზე. შავი ძაბრები თავისკენ იზიდავს ყველაფერს, რაც მათ გავლენის ზონაშია. ამავე დროს იცვლება სივრცით-დროითი მახასიათებლები. მეცნიერები, რომლებიც სწავლობენ ყველაფერს შავი ხვრელების შესახებ, არ ეთანხმებიან იმას, თუ რა ხდება ამ ძაბრის საგნებთან:

• ზოგიერთი მეცნიერი ვარაუდობს, რომ ყველა ობიექტი, რომელიც ჩავარდება ამ ხვრელებში, დაჭიმულია ან ნაწილებად იშლება და არ აქვს დრო, რომ მიაღწიოს მიზიდული ობიექტის ზედაპირს;
• სხვა მეცნიერები ამტკიცებენ, რომ ყველა ჩვეულებრივი მახასიათებელი ხვრელებშია მოხრილი, ამიტომ ობიექტები, როგორც ჩანს, ქრება იქ დროსა და სივრცეში. ამ მიზეზით, შავ ხვრელებს ზოგჯერ სხვა სამყაროების კარიბჭეებს უწოდებენ.

შავი ხვრელების სახეები

შავი ძაბრები იყოფა ტიპებად, მათი ფორმირების მეთოდის მიხედვით:

1. შავი ვარსკვლავური მასის ობიექტები ზოგიერთი ვარსკვლავის სიცოცხლის ბოლოს იბადება. ვარსკვლავის სრული წვა და თერმობირთვული რეაქციების დასრულება იწვევს ვარსკვლავის შეკუმშვას. თუ ამავდროულად ვარსკვლავი განიცდის გრავიტაციულ კოლაფსს, მას შეუძლია გარდაიქმნას შავ ძაბრად.
2. სუპერ მასიური შავი ძაბრები. მეცნიერები ამბობენ, რომ ნებისმიერი გალაქტიკის ბირთვი არის სუპერმასიური ძაბრი, რომლის ფორმირება ახალი გალაქტიკის გაჩენის დასაწყისია.
3. პირველადი შავი ხვრელები. ეს შეიძლება შეიცავდეს სხვადასხვა მასის ხვრელებს, მათ შორის მიკროხვრელებს, რომლებიც წარმოიქმნება მატერიის სიმკვრივისა და გრავიტაციის სიძლიერის შეუსაბამობის გამო. ასეთი ხვრელები არის ძაბრები, რომლებიც წარმოიქმნება სამყაროს დაბადების დასაწყისში. ეს ასევე მოიცავს ობიექტებს, როგორიცაა თმიანი შავი ხვრელი. ეს ხვრელები განსხვავდება სხივების არსებობით, რომლებიც თმას ჰგავს. ვარაუდობენ, რომ ეს ფოტონები და გრავიტონები ინახავს შავ ხვრელში მოხვედრილ ინფორმაციას.
4. კვანტური შავი ხვრელები. ისინი ჩნდებიან ბირთვული რეაქციების შედეგად და ცოცხლობენ მცირე ხნით. კვანტური ძაბრები ყველაზე დიდ ინტერესს იწვევს, რადგან მათ შესწავლას შეუძლია დაეხმაროს კითხვებზე პასუხის გაცემას შავი სივრცის ობიექტების პრობლემის შესახებ.
5. ზოგიერთი მეცნიერი განასხვავებს ამ სახის კოსმოსურ ობიექტებს, თმიან შავ ხვრელს. ეს ხვრელები განსხვავდება სხივების არსებობით, რომლებიც თმას ჰგავს. ვარაუდობენ, რომ ეს ფოტონები და გრავიტონები ინახავს შავ ხვრელში მოხვედრილ ინფორმაციას.

დედამიწასთან ყველაზე ახლოს მდებარე შავი ხვრელი

უახლოესი შავი ხვრელი დედამიწიდან 3000 სინათლის წლითაა დაშორებული. მას უწოდებენ V616 Monocerotis, ან V616 Mon. მისი წონა 9-13 მზის მასას აღწევს. ამ ხვრელის ორობითი პარტნიორია მზის მასის ნახევარი ვარსკვლავი. დედამიწასთან შედარებით ახლოს კიდევ ერთი ძაბრი არის Cygnus X-1. ის დედამიწიდან 6 ათასი სინათლის წლის მანძილზე მდებარეობს და მზეზე 15-ჯერ მეტს იწონის. ამ შავ ხვრელს ასევე ჰყავს საკუთარი ორობითი პარტნიორი, რომლის მოძრაობა გვეხმარება Cygnus X-1-ის გავლენის კვალზე.

შავი ხვრელები - საინტერესო ფაქტები

მეცნიერები საუბრობენ შავ ობიექტებზე ასეთ საინტერესო ფაქტებზე:

1. თუ გავითვალისწინებთ, რომ ეს ობიექტები გალაქტიკების ცენტრია, მაშინ ყველაზე დიდი ძაბრის მოსაძებნად, თქვენ უნდა იპოვოთ უდიდესი გალაქტიკა. ამრიგად, სამყაროს ყველაზე დიდი შავი ხვრელი არის ძაბრი, რომელიც მდებარეობს გალაქტიკაში IC 1101, Abell 2029 გროვის ცენტრში.
2. შავი ობიექტები რეალურად ჰგავს მრავალფეროვან ობიექტებს. ამის მიზეზი მათ რადიო-მაგნიტურ გამოსხივებაშია.
3. შავი ხვრელის შუაგულში არ არსებობს მუდმივი ფიზიკური ან მათემატიკური კანონები. ეს ყველაფერი დამოკიდებულია ხვრელის მასაზე და მის გრავიტაციულ ველზე.
4. შავი ძაბრები თანდათან აორთქლდება.
5. შავი ძაბრების წონამ შეიძლება წარმოუდგენელ ზომებს მიაღწიოს. ყველაზე დიდი შავი ხვრელის მასა 30 მილიონი მზის მასაა.