ანოტაცია

სტატია იკვლევს კითხვას, თუ როგორ შეიძლება გამოიყურებოდეს პატარა შავი ხვრელის მიერ პლანეტის შთანთქმის პროცესი გარე დამკვირვებლისთვის. შედეგად შეიძლება წარმოიქმნას ხვრელი ფიზიკური ექსპერიმენტებიცივილიზაციას, ან შეუძლია პლანეტაზე შეღწევა კოსმოსიდან. პლანეტის ცენტრში პოზიციის დაკავების შემდეგ, ხვრელი თანდათან შთანთქავს მას. ენერგიის გაძლიერებულ გამოყოფას ხელს უწყობს პლანეტის მაგნიტური ველი, რომელიც სულ უფრო მეტად კონცენტრირდება ხვრელთან ახლოს „გაყინვის“ ფენომენის გამო. ძალის ხაზებიველები გამტარ ნივთიერებაში და მაგნიტური ნაკადის შენარჩუნების კანონის შესაბამისად. ენერგიის ყველაზე დიდი გამოყოფა ხდება დასკვნითი ეტაპიპლანეტის შთანთქმა, როდესაც დიპოლური მაგნიტური ველი ინდუქციით რიგის პოლუსებზე წარმოიქმნება რადიუსის მქონე ხვრელთან. ამ სიდიდის ველი მთლიანად აკონტროლებს გამტარი ნივთიერების მოძრაობას და მისი შემოდინება ხვრელში ძირითადად ხდება პოლუსების რეგიონში, ძალის ველის ხაზების გასწვრივ. მაგნიტური ველის ხაზების ზოგიერთი ნაწილი პოლუსების მიდამოში, მოვლენის ჰორიზონტის მახლობლად, აყალიბებს შეხვევას თითქმის . შედეგად, სინათლის სიჩქარესთან ახლოს მყოფი მატერია მკვეთრად იცვლის მოძრაობის მიმართულებას და განიცდის დიდ აჩქარებას, რომელიც შედარებულია მყარ ზედაპირზე შეჯახებისას. ეს ხელს უწყობს კინეტიკური ენერგიის გადაცემას თერმული ენერგია. შედეგად, ხვრელის თითოეულ მაგნიტურ პოლუსზე, მოვლენის ჰორიზონტის ოდნავ ზემოთ, იქმნება ცხელი წერტილი, რომლის ტემპერატურაა დაახლოებით . ამ ტემპერატურაზე ხდება ნეიტრინოების ენერგიით ინტენსიური გამოსხივება, რომლის საშუალო თავისუფალი გზა მიმდებარე ნეიტრონულ სითხეში სიმკვრივით დაახლოებით . ეს ნეიტრინოები აცხელებენ ნეიტრონის სითხეს ცხელ წერტილებთან ახლოს, მათ შორის მაგნიტური მილების გარეთ, რომლებსაც აქვთ რადიუსი ხვრელის პოლუსებზე. საბოლოო ჯამში, გამოთავისუფლებული თერმული ენერგია პლანეტის ზედაპირზე ამოდის არქიმედეს ძალის მოქმედების შედეგად წარმოქმნილი ცხელი მატერიის ნაკადებით. პლანეტის უშუალო სიახლოვეს ენერგია ცხელი პლაზმიდან რენტგენის სხივების სახით გამოიყოფა. შედეგად მიღებული გაზის ღრუბელი პლანეტის გარშემო არ არის გამჭვირვალე რენტგენის სხივებისთვის და ენერგია მიდის კოსმოსში ღრუბლის ზედაპირიდან (ფოტოსფერო) სახით. სინათლის გამოსხივება. სამუშაოში განხორციელებულმა გამოთვლებმა აჩვენა, რომ სუპერნოვას სინათლის გამოსხივების დაკვირვებული ჯამური ენერგია შეესაბამება პლანეტების მასებს 0,6 - 6 დედამიწის მასა. ამ შემთხვევაში, "პლანეტარული" სუპერნოვას გამოთვლილი გამოსხივების სიმძლავრე მაქსიმალური სიკაშკაშის დროს არის 10 36 − 10 37 W, ხოლო მაქსიმალური სიკაშკაშის მიღწევის დრო დაახლოებით 20 დღეა. მიღებული შედეგები შეესაბამება სუპერნოვას რეალურად დაკვირვებულ მახასიათებლებს.

საკვანძო სიტყვები: შავი ხვრელი, სუპერნოვა, კოსმოსური ნეიტრინოს ნაკადი, გამა-სხივების აფეთქებები, პლანეტარული მაგნიტური ველი, ნეიტრონული სითხე, ვარსკვლავის აფეთქება, ნეიტრონული ვარსკვლავი, თეთრი ჯუჯა, რკინის მეტეორიტები, ქონდროლების წარმოქმნა, პანსპერმიის თეორია, ბიოსფეროების ევოლუცია.

სუპერნოვას ფენომენი მდგომარეობს იმაში, რომ გალაქტიკაში მოულოდნელად ჩნდება სინათლის გამოსხივების თითქმის წერტილის წყარო, რომლის სიკაშკაშე, მაქსიმალური სიკაშკაშის მიღწევის შემდეგ, შეიძლება აღემატებოდეს , ხოლო სინათლის გამოსხივების მთლიანი ენერგია, რომელიც გამოიყოფა ნათების დროს არის. . ზოგჯერ სუპერნოვას სიკაშკაშე შედარებადი აღმოჩნდება მთელი გალაქტიკის განუყოფელ სიკაშკაშესთან, რომელშიც მას აკვირდებიან. სუპერნოვა, რომელიც ამოიფრქვა 1054 წელს ჩვენს გალაქტიკაში თანავარსკვლავედში კუროში და რომელსაც ჩინელი და იაპონელი ასტრონომები აკვირდებოდნენ, დღისითაც ჩანდა.

სუპერნოვა მათი ზოგიერთი მახასიათებლის მიხედვით, პირველი მიახლოებით, იყოფა ორ ტიპად. I ტიპის სუპერნოვაები ქმნიან ობიექტების საკმაოდ ერთგვაროვან ჯგუფს სინათლის მრუდის ფორმის მიხედვით. დამახასიათებელი მრუდი ნაჩვენებია ნახ.1-ზე. II ტიპის სუპერნოვას სინათლის მრუდები გარკვეულწილად უფრო მრავალფეროვანია. მათი სიმაღლეები, საშუალოდ, გარკვეულწილად ვიწროა და მრუდის ვარდნა ბოლო ეტაპზე შეიძლება იყოს უფრო მკვეთრი. II ტიპის სუპერნოვა ძირითადად გვხვდება სპირალური გალაქტიკები. .

ბრინჯი. 1. I ტიპის სუპერნოვას სინათლის მრუდი.

I ტიპის სუპერნოვა იფეთქებს ყველა ტიპის გალაქტიკაში - სპირალურ, ელიფსურ, "არარეგულარულ" და ასოცირდება მზის მასის ნორმალურ ვარსკვლავებთან. მაგრამ როგორც აღინიშნა, ასეთი ვარსკვლავები არ უნდა აფეთქდეს. მისი ევოლუციის ბოლო ეტაპზე ასეთი ვარსკვლავი მცირე ხნით წითელ გიგანტად იქცევა. შემდეგ ის აგდებს თავის გარსს პლანეტარული ნისლეულის წარმოქმნით და მისი ვარსკვლავი რჩება ვარსკვლავის ადგილზე ჰელიუმის ბირთვიროგორც თეთრი ჯუჯა. ჩვენს გალაქტიკაში ყოველწლიურად რამდენიმე პლანეტარული ნისლეული წარმოიქმნება და მხოლოდ 100 წელიწადში ერთხელ ხდება I ტიპის სუპერნოვა.

სუპერნოვას ფენომენის ვარსკვლავის აფეთქების შედეგად ახსნის მცდელობებს გარკვეული სირთულეები ექმნებათ. ასე, მაგალითად, სუპერნოვაებში სიკაშკაშის მაქსიმუმი გრძელდება დაახლოებით 1-2 დღე, მაშინ როცა იმშენნიკ ვ.ს.-ის გამოთვლებით. და ნადეჟინა დ.კ. როდესაც ვარსკვლავები ფეთქდებიან ძირითადი თანმიმდევრობამაქსიმალური ბზინვარება უნდა გაგრძელდეს არაუმეტეს 20 წუთისა. გარდა ამისა, გამოთვლილი მაქსიმალური სიკაშკაშე აღმოჩნდა ასჯერ ნაკლები, ვიდრე დაკვირვებული.

კვლევის ამჟამინდელ ეტაპზე, ყველაზე ძლიერი კომპიუტერების გამოყენებით შენდება აფეთქებული ვარსკვლავების მოდელები. თუმცა, ჯერ ვერ მოხერხდა მოდელის აგება, რომელშიც ვარსკვლავის თანდათანობითი ევოლუცია გამოიწვევდა სუპერნოვას ფენომენის წარმოქმნას. ზოგჯერ ასეთი მოდელის აშენებისას ცენტრალური ნაწილიაფეთქების ენერგია ხელოვნურად დევს ვარსკვლავში, რის შემდეგაც ხდება ვარსკვლავის გარსის გაფართოებისა და გათბობის პროცესის ანალიზი.

მასიურმა ვარსკვლავმა უნდა დაიწყოს კატასტროფულად შეკუმშვა (კოლაფსი) ბირთვული ენერგიის წყაროების ყველა მარაგის ამოწურვის შემდეგ. შედეგად, ნეიტრონული ვარსკვლავი შეიძლება ჩამოყალიბდეს მის ცენტრში. 1930-იან წლებში ბაადემ და ცვიკიმ ვარაუდობდნენ, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავის ფორმირება შესაძლოა სუპერნოვას აფეთქებას ჰგავდეს. მართლაც, ნეიტრონული ვარსკვლავის ფორმირებისას ბევრი ენერგია გამოიყოფა, რადგან. გრავიტაციული ენერგია წესრიგშია . ასე რომ, წარმოქმნილი ნეიტრონული ვარსკვლავის რადიუსით და მასით, სად არის მზის მასა, გრავიტაციული ენერგია. მაგრამ ეს ენერგია გამოიყოფა უპირატესად ნეიტრინოების სახით და არა ფოტონებისა და მაღალი ენერგიის ნაწილაკების სახით, როგორც თავდაპირველად ბაადემ და ცვიკიმ ივარაუდეს. ნეიტრონული ვარსკვლავის შიდა ნაწილებში, სადაც სიმკვრივე უფრო მეტია ვიდრე ნეიტრინო საშუალო თავისუფალი გზა არის მხოლოდ ნეიტრონული ვარსკვლავის რადიუსიდან, ე.ი. . ამიტომ, ნეიტრინოები ნელ-ნელა იშლება ზედაპირზე და ვერ აშორებენ ვარსკვლავის გარსს.

ვარსკვლავების კოლაფსზე დაფუძნებული სუპერნოვების მოდელების აგებისას საკითხავი რჩება, კოლაფსი, ე.ი. "აფეთქება" მიმართული ვარსკვლავი, გადაიქცევა აფეთქება მიმართული გარე სივრცე. კომპიუტერების საგრძნობლად გაზრდილი გამოთვლითი სიმძლავრის მიუხედავად, მასიური ვარსკვლავის კოლაფსის მოდელირება ყოველთვის ერთსა და იმავე შედეგამდე მივყავართ: აფეთქება არ ხდება. მიზიდულობის ძალები ყოველთვის იმარჯვებენ ვარსკვლავისგან მოშორებით მიმართულ ძალებთან და მხოლოდ „ჩუმი კოლაფსი“ შეინიშნება. როგორც აღინიშნა "... არცერთი არსებული მოდელი არ ამრავლებს ფენომენების მთელ კომპლექსს, რომელიც ასოცირდება სუპერნოვას აფეთქებასთან და შეიცავს გამარტივებებს."

I ტიპის სუპერნოვაებთან დაკავშირებით, არსებობს ჰიპოთეზა, რომ ისინი თეთრი ჯუჯის კომპაქტური ჰელიუმის ვარსკვლავის ნეიტრონულ ვარსკვლავში კოლაფსის შედეგია, რომლის მასა აღემატება (ჩანდრასეხარის ზღვარს). თუ თეთრი ჯუჯა ახლო ორობითი სისტემის ნაწილია, მაშინ მისი მასის გაზრდის მიზეზი შეიძლება იყოს მატერიის აკრეცია, რომელიც მიედინება კომპანიონი ვარსკვლავიდან. ამ შემთხვევაში აკრეციული დისკი ხდება რენტგენის სხივების წყარო. თუმცა, რენტგენის ფონის გაზომვები მოდის ელიფსური გალაქტიკებიჩანდრას ორბიტალური ობსერვატორიის გამოყენებით ჩატარებულმა აჩვენა, რომ დაკვირვებული რენტგენის ნაკადი 30-50-ჯერ ნაკლებია ვიდრე მოსალოდნელი იყო. მაშასადამე, კვლევის ავტორების, გილფანოვისა და ბოგდანის აზრით, ეს მოწმობს ზეახალი ვარსკვლავების წარმოშობის ჰიპოთეზის სასარგებლოდ, რომელიც დაფუძნებულია ორი თეთრი ჯუჯის შერწყმაზე მეტი მასის წარმოქმნით. მაგრამ თეთრი ჯუჯების რამდენიმე ახლო წყვილი ცნობილია და გაურკვეველია რამდენად გავრცელებულია ისინი.

ზეახალი ვარსკვლავების აფეთქების ან კოლაფსირების გარეგანი გამოვლინებით სუპერნოვების ახსნის არსებულ სირთულეებთან დაკავშირებით, საინტერესოა სუპერნოვას ფენომენის განხილვა, როგორც პატარა შავი ხვრელის მიერ პლანეტის გადაყლაპვის პროცესი. ეს ხვრელი შეიძლება ხელოვნურად შეიქმნას პლანეტაზე, ან ის პლანეტაზე მოვიდეს კოსმოსიდან.

მოგეხსენებათ, შავი ხვრელი ხასიათდება გარკვეული კრიტიკული რადიუსით, რომელიც მიღებულია შვარცშილდის მიერ ფარდობითობის ზოგადი თეორიის (GR) განტოლებების საფუძველზე:

სად არის გრავიტაციული მუდმივი, სინათლის სიჩქარე, შავი ხვრელის მასა. ზედაპირს, რომელიც ზღუდავს სივრცის რეგიონს რადიუსით, ეწოდება მოვლენათა ჰორიზონტი. მოვლენათა ჰორიზონტზე მდებარე ნაწილაკს არ აქვს შესაძლებლობა წავიდეს „უსასრულობამდე“, რადგან გრავიტაციული ველის გადალახვით, ის მთლიანად ხარჯავს თავის ენერგიას.

GR განტოლებების ამონახსნებიდან გამომდინარეობს, რომ შავი ხვრელის ცენტრი უნდა შეიცავდეს სინგულარობას სივრცე-დროის მეტრიკაში (სინგულარობა). შვარცშილდის შავი ხვრელის შემთხვევაში, ეს არის მატერიის უსასრულოდ მაღალი სიმკვრივის წერტილი.

თუ შავი ხვრელი მატერიასთან კონტაქტშია, მაშინ ის იწყებს მის შეწოვას და მასის გაზრდას მანამ, სანამ მთელი მატერია, როგორიცაა პლანეტა, არ ჩაითრევს ხვრელში.

მიკროსკოპული შავი ხვრელები შეიძლება წარმოიქმნას პირდაპირ პლანეტაზე, მაგალითად, ამაჩქარებლებზე ექსპერიმენტების შედეგად, რომლის დროსაც მაღალი ენერგიის ნაწილაკები ერთმანეთს ეჯახება. ჰოკინგის თეორიის თანახმად, ვაკუუმში არსებული მიკროსკოპული შავი ხვრელი თითქმის მყისიერად უნდა აორთქლდეს. თუმცა, ჯერჯერობით არ არსებობს ამ თეორიული დასკვნების დამადასტურებელი ექსპერიმენტული შედეგები. ასევე, ნივთიერებაში აღმოჩენილი ასეთი ხვრელების თვისებები შესწავლილი არ არის. აქ მათ შეუძლიათ მიიზიდონ მატერია თავისკენ და გარშემორტყმულიყვნენ ზემკვრივი მატერიის გარსით. შესაძლებელია, რომ შავი ხვრელი არ აორთქლდეს, მაგრამ თანდათან გაზარდოს მისი მასა. შავი ხვრელები შეიძლება მოხვდნენ მატერიაში, მაგალითად, როდესაც აჩქარებული ნაწილაკების სხივი მოქმედებს ამაჩქარებლის სტრუქტურის ელემენტებზე ან სპეციალურ სამიზნეზე. ასევე შესაძლებელია, რომ ვაკუუმში მიკროსკოპული შავი ხვრელები საკმარისად დიდხანს იცოცხლონ, რომ დრო ჰქონდეთ სხივის შეჯახების წერტილიდან ამაჩქარებლის კამერის კედელამდე ფრენისთვის. ნივთიერების ხვრელების მოხვედრის შემდეგ ისინი გრავიტაციულად წყდებიან პლანეტის ცენტრისკენ.

მოვლენის ჰორიზონტზე მატერიის შავ ხვრელში ჩავარდნის სიჩქარე შეზღუდულია სინათლის სიჩქარით, ამიტომ ნივთიერების შთანთქმის სიჩქარე პროპორციულია ხვრელის ზედაპირის ფართობისა. მცირე ზედაპირის გამო, ერთი მიკროსკოპული შავი ხვრელის ზრდის დრო პლანკის რიგის მასით სახიფათო ზომამდე ძალიან გრძელია და ბევრჯერ აღემატება პლანეტების ასაკს. თუმცა, ბევრი ასეთი ხვრელის დამზადება შესაძლებელია და პლანეტის ცენტრამდე მიღწევის შემდეგ, ისინი შეიძლება გაერთიანდნენ კიდევ ერთ მასიურ ხვრელში, რამაც შეიძლება საფრთხე შეუქმნას პლანეტას. დაე, თავდაპირველად არსებობდეს ცალკე არსებული შავი ხვრელები და თითოეულ მათგანს აქვს ზედაპირის ფართობი და მასა. როდესაც მხედველობაში მიიღება (1), მათი მთლიანი ზედაპირის ფართობი უდრის. მას შემდეგ, რაც N ხვრელები ერთში გაერთიანდება, მთლიანი ხვრელის ზედაპირის ფართობია . ჩანს, რომ პირველ შემთხვევაში, და მეორეში, შესაბამისად, ნივთიერების შეწოვის სიჩქარე ასევე ბევრჯერ იზრდება. პლანეტის ცენტრში არის თითქმის წერტილოვანი რეგიონი, სადაც აჩქარება თავისუფალი ვარდნაუდრის ნულს. ყველა შავი ხვრელი თანდათან გროვდება ამ მხარეში და ისინი ერთმანეთს ერწყმის ურთიერთმიზიდულობის გამო.

მიკროსკოპული შავი ხვრელები შეიძლება ჩამოყალიბდეს და ბუნებრივადპლანეტის დაბომბვა კოსმოსური სხივებით. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ მათი განვითარების გარკვეულ ეტაპზე ცივილიზაციები წარმოქმნიან შავ ხვრელებს, რომელთა საერთო მასა ბევრჯერ აღემატება მათ მასას, რომელიც წარმოიქმნება მოქმედების შედეგად. კოსმოსური სხივები. შედეგად, პლანეტის ცენტრში ხვრელის ზრდა იწვევს მისი არსებობის შეწყვეტას. პლანეტაზე შეიძლება შეიქმნას მნიშვნელოვანი მასის შავი ხვრელი, რათა მოიპოვოს ენერგია ცალკეულ რეაქტორში. ასეთი მოწყობილობების პროექტები უკვე განიხილება. ასევე არსებობს ასეთი მოვლენის გარკვეული ალბათობა, როდესაც საკმარისად მასიური შავი ხვრელი პლანეტას მიმდებარე კოსმოსიდან მოხვდება.

შეგიძლიათ სცადოთ კოსმოსში იპოვოთ ენერგიის განთავისუფლების პროცესები, რომლებიც შეესაბამება შავი ხვრელის მიერ პლანეტის შთანთქმას. იმ შემთხვევაში, თუ ასეთი პროცესები მართლაც ხდება, მაშინ ეს, კერძოდ, შეიძლება ირიბად მიუთითებდეს სხვა ცივილიზაციების არსებობაზე.

შავი ხვრელის სიახლოვეს ეფექტების აღსაწერად, ზოგიერთ შემთხვევაში, საკმარისია ნიუტონის თეორიაზე დაფუძნებული მიახლოების გამოყენება. ნიუტონის მიახლოებები, კერძოდ, წარმატებით გამოიყენეს შაკურამ და სუნიაევმა, ისევე როგორც პრინგლმა და რისმა შავი ხვრელის მიერ მატერიის აკრეციის მოდელის აგებისას.

ჩვენ გავაფართოვებთ თეორიას სივრცის ისეთ ზონაში ხვრელის მახლობლად, როდესაც მატერიის დაცემის სიჩქარე ახლოს არის სინათლის სიჩქარესთან, მაგრამ მაინც იმდენად განსხვავდება მისგან, რომ არარელატივისტური მიახლოებები იწვევს სწორ შეფასებებს. ფიზიკური რაოდენობით. იმისათვის, რომ მხედველობაში არ მივიღოთ დროის გაფართოების ეფექტი ძლიერ გრავიტაციულ ველში, მატერიის დაცემის პროცესი განიხილება მოძრავ კოორდინატულ სისტემაში.

თუ მასის მქონე საცდელი სხეული მასის და რადიუსის მქონე სხეულის ზედაპირიდან ვერტიკალურად ზევით ეშვება, მაშინ „გაქცევის“ სიჩქარე შეიძლება მოიძებნოს პოტენციალისა და კინეტიკური ენერგიის თანასწორობიდან.

აქედან გამომდინარე, ზე, ვიღებთ სხეულის რადიუსს, რომელიც ემთხვევა ფარდობითობის ზოგადი თეორიის საფუძველზე მიღებულ რადიუსს (1). (2)დან გამომდინარეობს, რომ ნიუტონის მიახლოებით შავი ხვრელის გრავიტაციული პოტენციალი

იმათ. ყველა შავ ხვრელს აქვს იგივე პოტენციალი.

უნდა აღინიშნოს, რომ შავი ხვრელის ერთიანი განმარტება ჯერ არ არსებობს. თუ ლაპლასის განმარტებიდან გამოვიყვანთ შავი ხვრელის, როგორც უხილავი ობიექტის, მაშინ ერთ-ერთ ინტერპრეტაციაში ეს ნიშნავს, რომ გრავიტაციული პოტენციალების სხვაობის გავლის შემდეგ ფოტონის ენერგია და მისი სიხშირე ნულისკენ მიისწრაფვის. გარდა ამისა, ვარაუდობენ, რომ ფოტონს აქვს გრავიტაციული მასაშემდეგ კი თანასწორობიდან აქედან გამომდინარეობს, რომ გრავიტაციული პოტენციალი შავ ხვრელს უნდა მივაწეროთ. ვინაიდან შემდგომ განვიხილავთ მატერიის ხვრელში ჩავარდნის პროცესს, გამოვალთ იქიდან, რომ (3) შესაბამისად, ნიუტონის მიახლოების გამოყენებისას, ხვრელის გრავიტაციული პოტენციალი არის . ეს ნიშნავს, რომ თავისუფალი ვარდნის პროცესში გარკვეული M მასის შავ ხვრელში სამუშაო კეთდება გრავიტაციულ ველში.

რომელიც შედის კინეტიკური ენერგიადა მოვლენის ჰორიზონტთან დაცემის სიჩქარე უახლოვდება სინათლის სიჩქარეს. ამ ენერგიის ნაწილი შეიძლება გარდაიქმნას რადიაციად. აკრეციის მოცემული სიჩქარით (მასობრივი ზრდა), ელექტრომაგნიტური გამოსხივების სიმძლავრე განისაზღვრება ცნობილი გამონათქვამით:

სად არის კონვერტაციის ეფექტურობის დამახასიათებელი კოეფიციენტი გრავიტაციული ენერგიაელექტრომაგნიტურ ენერგიად. ეს კოეფიციენტი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხვრელის გრავიტაციული პოტენციალის სხვაობის გასათვალისწინებლად სხვადასხვა მიდგომის გამოყენებისას.

ცნობილია, რომ შვარცშილდის შავი ხვრელისთვის, მატერიის სფერულად სიმეტრიული დაცემით. ვარსკვლავთან ახლოს მცირე მაგნიტური ველის არსებობა მნიშვნელოვნად ზრდის გრავიტაციული ენერგიის (4) რადიაციად გადაქცევის კოეფიციენტს. კუთხური სიჩქარე. გაზის სხვადასხვა ნაწილებს შორის არის ბლანტი ხახუნი და გაზი კარგავს ორბიტალურ ენერგიას, გადადის ქვედა ორბიტაზე და უახლოვდება შავ ხვრელს. ბლანტი ხახუნით გაცხელებული გაზი ხდება ელექტრომაგნიტური (რენტგენის) გამოსხივების წყარო. ყველაზე ინტენსიური გამოსხივება მოდის დისკის ქვედა კიდედან, სადაც გაზის ტემპერატურა ყველაზე მაღალია. აკრეციული დისკები ხასიათდება გრავიტაციული ენერგიის გარდაქმნის კოეფიციენტით.

კერმა მიიღო GR განტოლებების ამონახსნი სიცარიელეში მბრუნავი შავი ხვრელისთვის. კერის შავი ხვრელი აერთიანებს მიმდებარე სივრცეს ბრუნვაში (Lense-Thirring ეფექტი). როდესაც ის ბრუნავს სინათლის შემზღუდველი სიჩქარით, მიიღწევა გრავიტაციული ენერგიის უმაღლესი კონვერტაციის კოეფიციენტი. ასე რომ, აკრეციის დისკში, ე.ი. შემთხვევის ნივთიერების მასის 42%-მდე გარდაიქმნება რადიაციად. კერის ხვრელის შემთხვევაში მისი ბრუნვის ენერგია გარდაიქმნება გამოსხივების ენერგიად.

ამრიგად, გარკვეულ პირობებში, შავ ხვრელებს შეუძლიათ ეფექტურად გადააქციონ მათში მოხვედრილი მასის გრავიტაციული ენერგია ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებად. შედარებისთვის: მზეზე თერმობირთვული რეაქციების დროს ან აფეთქების დროს წყალბადის ბომბი.

ავტორის გამოთვლები აჩვენებს, რომ როდესაც მაგნიტური ველის მქონე პლანეტას შთანთქავს შავი ხვრელი, მაგნიტური ნაკადის კონსერვაციის კანონის შესაბამისად, ხვრელის მახლობლად წარმოიქმნება სუპერძლიერი დიპოლური მაგნიტური ველი. მოვლენის ჰორიზონტის ზემოთ მდებარე ბოძებზე ველის ზოგიერთი ხაზი იკუმშება (ნახ. 2). ამ შესვენების მიდამოში, შავ ხვრელში ჩავარდნილი გამტარი ნივთიერება, მკვეთრად ცვლის მოძრაობის მიმართულებას, განიცდის დიდ აჩქარებას, დაახლოებით იგივეს, თითქოს ნივთიერება დაეჯახა მყარ ზედაპირს. ამის შედეგად ენერგიის (4) მნიშვნელოვანი ნაწილი შეიძლება გარდაიქმნას თერმულ ენერგიად და, საბოლოო ჯამში, გამოსხივდეს მიმდებარე სივრცეში.

სუპერნოვაების „პლანეტარული“ წარმოშობის სასარგებლოდ, კერძოდ, მეტყველებს შემდეგი წინასწარი შეფასება. მოდით, შემდეგ (5) შესაბამისად, პლანეტის მასიდან (ან კინეტიკური ენერგიისგან (4)) გარდაიქმნება გარე გამოსხივებად. ეს ნიშნავს, რომ დაკვირვებული ენერგიის გამოსხივება სუპერნოვაებიდან თანაფარდობიდან შეესაბამება პლანეტების მასებს, სადაც დედამიწის მასაა. შესაბამისად, ზე, პლანეტების მასების დიაპაზონი იქნება . ჩვენ ვხედავთ, რომ მნიშვნელობებში პლანეტების მასების დიაპაზონს აქვს სიცოცხლის არსებობისთვის საკმაოდ მისაღები მნიშვნელობები. ამავდროულად, კარგი ორმხრივი კორესპონდენცია სასიცოცხლო პლანეტების მასებსა და სუპერნოვას გამოსხივების ენერგიებს შორის შემთხვევით არ გამოიყურება. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ სულ მცირე ზოგიერთი ტიპის სუპერნოვა არის „პლანეტარული“ წარმოშობისა. ზემოაღნიშნული შეფასებები აჩვენებს, რომ შემდგომ გამოთვლებში შეგვიძლია გამოვიყენოთ კოეფიციენტი.

შესაძლებელია ჩვენი ჰიპოთეზის დამადასტურებელი სხვა გამოთვლების განხორციელება. სურათი 1 გვიჩვენებს, რომ I ტიპის სუპერნოვას სინათლის მრუდი აღწევს მაქსიმუმს აფეთქების დაკვირვების დაწყებიდან დაახლოებით 25 დღის შემდეგ. გარდა ამისა, ამ ნამუშევარში ჩვენ გამოვთვლით დროს, რომ მივაღწიოთ მაქსიმალურ სიკაშკაშეს გაანგარიშებით და ასევე გამოვთვალოთ სუპერნოვას გამოსხივების ძალა.

ვინაიდან მცირე ზომების მქონე შავ ხვრელში მატერიის შემოდინების სიჩქარე შეზღუდულია სინათლის სიჩქარით, შავი ხვრელის მიერ პლანეტის შთანთქმის პროცესი დროში იწელება. ვარსკვლავური ფიზიკიდან ცნობილია, რომ შავ ხვრელამდე ვარსკვლავის ბოლო სტაბილური კონფიგურაცია არის ნეიტრონული ვარსკვლავი, რომლის სტაბილურობას უზრუნველყოფს დეგენერირებული ფერმიონის გაზის წნევა, რომელიც ძირითადად შედგება ნეიტრონებისაგან. ამიტომ, პლანეტის შიგნით ჩვენი კომპაქტური შავი ხვრელის მოვლენის ჰორიზონტის მახლობლად, პლანეტის მაღალ შეკუმშული მატერია ნეიტრონული სითხე იქნება. ამავდროულად, როგორც ავტორის შეფასებით აჩვენა, ხვრელის მასის ტოლი, ნეიტრონების ფენის სისქე მოვლენათა ჰორიზონტზე დაახლოებით 24 მმ-ია. ახლა განვიხილოთ მცირე ზომის ობიექტში ნეიტრონული სითხის შემოდინების პროცესი. (4) გათვალისწინებით, ჩვენ პირველ რიგში გამოვთვალეთ ინციდენტის მატერიის შესაძლო ტემპერატურა მოვლენათა ჰორიზონტის მახლობლად ურთიერთობიდან

სად ბოლცმანის მუდმივი, ნეიტრონის დანარჩენი მასა. (6)-დან ვპოულობთ ნეიტრონის ტემპერატურას. ეს კარგად ეთანხმება შვარცმანის მიერ მიღებულ შედეგებს. შავ ხვრელში აირის თავისუფალი ვარდნის პროცესის გათვალისწინებით, ის მივიდა დასკვნამდე, რომ ადიაბატური შეკუმშვის პროცესში მიღწეული ტემპერატურა სიდიდის მიხედვით შეესაბამება დაცემის კინეტიკურ ენერგიას და შეიძლება იყოს .

იმისთვის, რომ ჩამოვარდნილი ნეიტრონული სითხის კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნას თერმულ ენერგიად, ხვრელის მახლობლად მატერიამ დიდი აჩქარება უნდა განიცადოს. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ჩვენს შემთხვევაში, ეს შეიძლება მოხდეს მაგნიტური ველის სპეციალური სტრუქტურის გამო მოვლენის ჰორიზონტის მახლობლად, სადაც ძალის ხაზები განიცდიან მკვეთრ რღვევას (ნახ. 2).

საინტერესოა ხვრელის მაგნიტური ველის რეალური მნიშვნელობის შეფასება. როგორც ცნობილია, დედამიწას აქვს მნიშვნელოვანი დიპოლური მაგნიტური ველი. პლანეტის პოლუსებზე ინდუქციური ვექტორი მიმართულია ვერტიკალურად და აქვს მოდული, ხოლო დიპოლის მაგნიტური მომენტი არის . იუპიტერს, სატურნს, ურანს და ნეპტუნს ასევე აქვთ ძლიერი მაგნიტური ველები მზის სისტემაში. ნელა მბრუნავი ვენერა (ბრუნვის პერიოდი 243 დღე), დედამიწის მსგავსი ზომით და შიდა სტრუქტურა, არ აქვს საკუთარი მაგნიტური ველი. როგორც ჩანს, საკმარისად დიდი და სწრაფად მბრუნავი პლანეტებისთვის დიპოლური მაგნიტური ველის არსებობა ჩვეულებრივი მოვლენაა. არსებული იდეების მიხედვით, დედამიწის მაგნიტური ველი წარმოიქმნება ნაკადის გამო ელექტრო დენებისაგანკარგად გამტარ ბირთვში. არსებული კვლევის შედეგების მიხედვით, დედამიწას აქვს მყარი შიდა ბირთვი რადიუსით, რომელიც შედგება სუფთა ლითონებისგან (რკინა ნიკელის შერევით). ასევე არსებობს თხევადი გარე ბირთვი, რომელიც სავარაუდოდ შედგება რკინისგან არამეტალების (გოგირდის ან სილიკონის) შერევით. გარე ბირთვი იწყება დაახლოებით . ზოგიერთი გამოთვლების მიხედვით, ზონა, რომელშიც მაგნიტური ველის ძირითადი წყაროებია განთავსებული, მდებარეობს პლანეტის ცენტრიდან მოშორებით, აქ საშუალო რადიუსიᲓედამიწა. დედამიწის ბირთვის გამტარობა ისეთია, რომ მატერიის ნაკადის დროს მაგნიტური ველი მატერიას მცირედ ან საერთოდ არ სრიალებს („გაყინვის“ ფენომენი).

შავი ხვრელი უკიდურესად მკვრივი ობიექტია, ამიტომ გარკვეული პერიოდის შემდეგ ის დაეშვება პლანეტის ღრმა ნაწილებში და მიაღწევს მის ცენტრს, სადაც მას შეუძლია შერწყმა სხვა ხვრელებს. ვინაიდან მზარდი შავი ხვრელი მემკვიდრეობით იღებს პლანეტის კუთხოვან იმპულსს, ორივე სხეულის ბრუნვის ღერძი პარალელური იქნება (ამ სტატიის ფარგლებში ჩვენ უგულებელყოფთ ხვრელის ბრუნვას). ამ განლაგებით, „გაყინული“ ეფექტის გამო, კოლაფსის პროცესში მყოფი მაგნიტური ველი ყველა მხრიდან თანაბრად მიიზიდება შავ ხვრელში და ის შექმნის საკუთარ დიპოლურ მაგნიტურ ველს პოლუსებით ბრუნვის ღერძზე. (თეორია საშუალებას აძლევს შავ ხვრელს ჰქონდეს მაგნიტური მუხტი). ქვეშ მაგნიტური მუხტითეორიულად იგულისხმება ერთ-ერთი მაგნიტური პოლუსი. შავი ხვრელის მიმდებარე ნეიტრონული სითხე ასევე უნდა „გაყინოს“ მაგნიტური ველი მისი მაღალი გამტარობის გამო. ასე რომ, გარნისონისა და უილერის გამოთვლებით, ნეიტრონულ ვარსკვლავებში საკმაოდ ბევრი დენის მატარებელია, ელექტრონების, პროტონების და ნეიტრონების სიმკვრივეები დაკავშირებულია როგორც . მეშვეობით თანამედროვე მეთოდებიდაკვირვებებმა დაადგინა, რომ ნეიტრონულ ვარსკვლავებს აქვთ დიპოლური მაგნიტური ველები ინდუქციით. ზოგადად მიღებულია, რომ ეს ველები მემკვიდრეობით მიიღება კოლაფსის დროს წინამორბედი ვარსკვლავებისგან, „გაყინვის“ ეფექტის გამო.

იმის შესაძლებლობა, რომ შავ ხვრელებს აქვთ საკუთარი მაგნიტური ველი, რეალურად დასტურდება ტელესკოპით Ibis-ის დაკვირვებით, რომელიც დამონტაჟებულია ევროპის კოსმოსური სააგენტოს (ESA) ინტეგრალურ თანამგზავრზე. კოსმოსური ობიექტის Cygnus X-1-ის შესწავლამ, რომელიც შავი ხვრელის ტიტულის ერთ-ერთი კანდიდატია, გამოავლინა რადიაციის პოლარიზაცია, რომელიც გამოდის ამ ობიექტის რადიუსის მქონე რეგიონიდან. კვლევის ავტორთა აზრით, დაკვირვებული პოლარიზაცია არის მოცემული შავი ხვრელის საკუთარი მაგნიტური ველის არსებობის შედეგი.

გალაქტიკების ცენტრში 76 სუპერმასიური შავი ხვრელის შესწავლის შემდეგ, მკვლევარებმა აშშ-ში. ენერგეტიკის დეპარტამენტის ლოურენს ბერკლის ეროვნულმა ლაბორატორიამ და მაქს პლანკის რადიო ასტრონომიის ინსტიტუტმა ბონში დაასკვნეს, რომ მათ აქვთ სუპერძლიერი მაგნიტური ველები, რომლებიც სიძლიერით შედარებულია მატერიასთან მოვლენათა ჰორიზონტთან ახლოს გრავიტაციის მოქმედებით.

„გაყინვის“ ფენომენი მივყავართ იმ ფაქტს, რომ პლანეტის ბირთვის კოლაფსის დროს მისი დიპოლური მაგნიტური ველი თანდათან კონცენტრირდება შავ ხვრელთან კომპაქტური დიპოლის სახით ბრუნვის ღერძზე მდებარე პოლუსებით. როდესაც ველი იქმნება, სრულდება მაგნიტური ნაკადის კონსერვაციის კანონი:

სად არის საშუალო მაგნიტური ველის ინდუქცია პლანეტის ბირთვში, ბირთვის რეგიონის განივი ფართობი, სადაც წარმოიქმნება მთავარი ველი, მაგნიტური ველის ინდუქცია შავი ხვრელის პოლუსზე და შავი ხვრელის ეფექტური ფართობი. მაგნიტური პოლუსი. შესაბამისი ფართობის რადიუსების გამოყენებით, ტოლობა (7) შეიძლება გადაიწეროს როგორც

არსებული გამოთვლებიდან გამომდინარე, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ . გეოფიზიკოსების მიერ ჩვეულებრივ მიღებულია, რომ ბირთვში ველის საშუალო ინდუქციაა . (1) მიხედვით, მასით შავი ხვრელის რადიუსი იქნება . ამრიგად, ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ ხვრელის მაგნიტური პოლუსის რადიუსი (დამოუკიდებლად მივიღებთ რადიუსის დაახლოებით იგივე მნიშვნელობას შემდგომში). შედეგად, ჩვენ ვიღებთ მაგნიტური ველის ინდუქციის შეფასებას ხვრელის პოლუსებზე. ეს ველი დაახლოებით მილიონჯერა მეტი ველინეიტრონული ვარსკვლავების პოლუსებზე. ამ შემთხვევაში, შავი ხვრელის უშუალო სიახლოვეს, ველის სიძლიერე გარკვეულწილად მცირეა, რადგან დიპოლური ველი იცვლება კანონის მიხედვით, როდესაც იცვლება რადიალური კოორდინატი.

ასევე საინტერესოა მაგნიტური ველის მოცულობითი ენერგიის სიმკვრივის შეფასება შავი ხვრელის მახლობლად ცნობილი მიმართებიდან:

სად არის მაგნიტური მუდმივი. ადვილია გამოთვალოთ, რომ ბოძებთან ახლოს , . მიღებული მნიშვნელობა უნდა შევადაროთ შემომავალი ნივთიერების კინეტიკური ენერგიის მოცულობითი სიმკვრივეს.

სად , მაგრამ ჯერ უნდა განვსაზღვროთ მატერიის სიმკვრივე .

ცნობილია, რომ შემზღუდველი ნეიტრონული ვარსკვლავის ცენტრთან ახლოს, ნეიტრონული სითხის სიმკვრივე აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას ვარსკვლავის რადიუსზე დაახლოებით 10 კმ, ხოლო მასა 2,5 მზის მასამდე (ოპენჰაიმერ-ვოლკოვის ზღვარი). ნეიტრონული ვარსკვლავის მასის შემდგომი ზრდით (), ფერმიონის გაზის წნევა ვეღარ აკავებს სიმძიმის გამო წნევის მატებას და მის ცენტრში შავი ხვრელი იწყებს ზრდას. ამრიგად, პლანეტის შიგნით მზარდმა შავმა ხვრელმა უნდა შექმნას თავის მახლობლად წნევა შეზღუდვის ნეიტრონული ვარსკვლავის ცენტრში წნევის დაახლოებით ტოლი, შესაბამისად, ნივთიერებას უნდა ჰქონდეს დაახლოებით სიმკვრივე.

გამოსახულებით (10) ჩანაცვლება სიმკვრივით , ჩვენ ვიღებთ შეფასებას მოცულობითი წონანეიტრონული სითხის კინეტიკური ენერგია. ეს უფრო მეტია ვიდრე მაგნიტუდის რიგით ნაკლები, ვიდრე ადრე გამოთვლილი მოცულობითი ენერგიის სიმკვრივე (9) მაგნიტური ველის. ამიტომ შავი ხვრელის სიახლოვეს მდგომარეობა დაკმაყოფილდება. ცნობილია, რომ ძლიერი მაგნიტური ველი მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს გამტარ ნივთიერების აკრეციის პროცესზე. ზე, მაგნიტური ველი ხელს უშლის გამტარ ნივთიერების გადაადგილებას ველის ხაზებზე. მატერიის მოძრაობა შესაძლებელი ხდება პრაქტიკულად მხოლოდ მაგნიტური ველის მიმართულებით. როდესაც თქვენ ცდილობთ მაგნიტური ველის ძალის ხაზების გაერთიანებას, წარმოიქმნება საპირისპირო წნევა, ხოლო როდესაც ცდილობთ მათ მოხრას, წნევა ორჯერ მეტია: . ველის პერპენდიკულარული მიმართულებით, მატერია შეიძლება მხოლოდ ძალიან ნელა გაიჟონოს. შედეგად, მატერია პრაქტიკულად მხოლოდ ველის ხაზების გასწვრივ მოძრაობს მაგნიტურ პოლუსებამდე და აქ ვარსკვლავში ჩაედინება ორი ვიწრო ნაკადის სახით. კერძოდ, ნეიტრონული ვარსკვლავების შემთხვევაში, ეს იწვევს ორი ცხელი წერტილის წარმოქმნას მაგნიტური ბოძებიდა რენტგენის პულსარის ეფექტის გამოჩენამდე. .

ზემოთ სიმკვრივეებზე ნუკლეონების ფერმის ენერგია უკვე იმდენად მაღალია, რომ მათ მიერ წარმოქმნილი „გაზი“ რეალურად რადიაციის მსგავსად იქცევა. წნევა და სიმკვრივე დიდწილად განისაზღვრება ნაწილაკების კინეტიკური ენერგიის მასის ეკვივალენტით და მათ შორის არის იგივე კავშირი, როგორც ფოტონის გაზის შემთხვევაში: .

Მნიშვნელოვანი როლივარსკვლავის პოლუსებთან მატერიის ვიწრო ნაკადების წარმოქმნისას ითამაშებს ბერნულის ეფექტი, რაც, როგორც მოგეხსენებათ, იწვევს იმ ფაქტს, რომ სიჩქარით მოძრავი სითხის ნაკადში წნევა მცირდება მნიშვნელობით (ჩვენს შემთხვევა,). წნევა სითხეში მოსვენებულ მდგომარეობაში, როგორც ზემოთ აღინიშნა, უდრის. ჩანს, რომ ბერნულის ეფექტის გამო ნაკადში წნევა საგრძნობლად იკლებს. ეს კომპენსირდება მაგნიტური ველის წნევით, რომელიც მიმართულია ისე, რომ ხელს უშლის ველის ძალის ხაზების მიახლოებას. შედეგად, მაგნიტური ველი შეკუმშულია ვიწრო ცილინდრში (მილაკში) და ემსახურება როგორც გამტარი სითხის ნაკადის ერთგვარი გამტარი. ვინაიდან მილის შიგნით არსებული ნივთიერება თავისუფალ ვარდნაშია, ჰიდროსტატიკური წნევამილში სითხის სვეტი ნულის ტოლია. წნევა მოქმედებს მხოლოდ მილის მიმდებარე ნივთიერების მხრიდან. ამ შემთხვევაში, ზეწოლის ურთიერთობა ხდება:

სად არის მაგნიტური ველის ინდუქცია მილში, წნევა მილის გარეთ. ჩვენ ავიღეთ ეს წნევა ტოლი. შედეგად, (11)-დან ვიღებთ ტოლობას:

აქედან ზე ველის ინდუქცია მილის შიგნით. ადრე, დედამიწის მსგავსი პლანეტის მაგნიტური ნაკადის კონსერვაციის საფუძველზე, ჩვენ დამოუკიდებელი გზით(8)-დან ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ შავი ხვრელის პოლუსებზე ველის ინდუქცია არის . ველების სიდიდის ბრძანებების დამთხვევა მიუთითებს იმაზე, რომ პლანეტის რეალური ველი სავსებით საკმარისია მაგნიტური მილების ფორმირებისთვის ხვრელის პოლუსებზე ველით დამაკმაყოფილებელი (11) და მათში შემავალი მატერიის ვიწრო ნაკადები. და ეს დამთხვევა შემთხვევით არ გამოიყურება.

შავი ხვრელის მახლობლად ზეძლიერ მაგნიტურ ველს აქვს მაღალი სიმკვრივე, რაც შეიძლება აღმოჩნდეს მიმართებიდან. ზემოთ გამოთვლილ პოლუსებზე ველის ინდუქციის მნიშვნელობით ვიღებთ და, შესაბამისად, . ჩანს, რომ პოლუსებზე მაგნიტური ველი სიმკვრივით დაახლოებით უდრის მიმდებარე ნეიტრონულ სითხეს.

მოდით უფრო დეტალურად ვისაუბროთ შავი ხვრელის პოლუსებზე ორი ცხელი წერტილის წარმოქმნის მიზეზზე. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ეს შეიძლება იყოს კონკრეტული სტრუქტურამაგნიტური ველი მილების ბოლოში. ეს სტრუქტურა იქმნება იმის გამო, რომ პლანეტის მაგნიტური ველის ხაზები სხვადასხვა სიჩქარით უახლოვდება შავ ხვრელს სხვადასხვა ზონაში. წარმოვიდგინოთ, რომ თავდაპირველად პლანეტის მაგნიტური ველის ძალური ხაზები ხვრელიდან დაშორებით არის სწორხაზოვანი და პარალელურია ხვრელის ბრუნვის ღერძისა (ნახ. 2). ამ შემთხვევაში, ხვრელის მაგნიტურმა ველმა უკვე მიაღწია ისეთ მნიშვნელობას, რომ მატერიის დაცემა ძირითადად პოლუსების რეგიონში ხდება. მაშასადამე, განხილული ველის ხაზი, გაყინული ნივთიერებაში, უფრო სწრაფად მიუახლოვდება ხვრელს პოლუსების რეგიონში, ვიდრე ეკვატორის რეგიონში. შედეგად, შავ ხვრელს აქვს მაგნიტური ველის ისეთი სტრუქტურა, რომ მისი ძალის ხაზების ნაწილი მაგნიტური მილის ძირში, მოვლენის ჰორიზონტის მახლობლად, განიცდის მოხვევას თითქმის კუთხით და ძალის ხაზები შორდება. მილიდან, ხვრელის გარშემო. ვინაიდან მაგნიტური ველი ხელს უშლის გამტარი ნივთიერების მოძრაობას ძალის ხაზებზე, მაშინ მათი რღვევის რეგიონში შემხვედრი ნივთიერება მკვეთრად იცვლის მოძრაობის მიმართულებას და განიცდის დიდ აჩქარებას, დაახლოებით იგივეს, როგორც შეჯახებისას. მყარი ზედაპირი. ამის გამო კინეტიკური ენერგიის (4) მნიშვნელოვანი ნაწილი გარდაიქმნება თერმულ ენერგიად და პოლუსებზე იქმნება კომპაქტური ცხელი წერტილები, რომელთა დიამეტრი დაახლოებით უდრის მაგნიტური მილის დიამეტრს. სითბოს გამოყოფის მიზეზი, კერძოდ, შეიძლება იყოს მაღალი აჩქარებით მოძრავი დამუხტული ნაწილაკების ძლიერი ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, ასევე მატერიის მოძრაობაში ტურბულენტობის გამოჩენა.

ბრინჯი. 2. შავი ხვრელის (სფეროს) მაგნიტური ველის წარმოქმნის სქემა პლანეტის მაგნიტური ველის თანდათანობით დაჭერით. მოკლე ისრები გვიჩვენებს მაგნიტური ველის გამტარი ნივთიერების დინების მიმართულებას.

ცხელი წერტილიდან მიმდებარე მატერიაზე თერმული ენერგიის გადაცემაში დიდი მნიშვნელობა ექნება ნეიტრინო გამოსხივებას. მაღალ ტემპერატურაზე ნეიტრინოს გამოსხივების სიმძლავრე სწრაფად იზრდება. ასე რომ, ახლად წარმოქმნილი ნეიტრონული ვარსკვლავის ცენტრალურ ნაწილში ნეიტრინო გადადის ენერგიაში გრავიტაციული ენერგიისგან მიღებულ თერმულ ენერგიამდე.

მოდით შევაფასოთ ნეიტრინოს საშუალო თავისუფალი გზა. სუსტი ურთიერთქმედების განივი კვეთის სიდიდის რიგი არის , სადაც არის პროცესის დამახასიათებელი ენერგია. Აქ ფერმის მუდმივი. გამოთვლებში მოსახერხებელია ამ შემთხვევაში ნაწილაკების ენერგიის გამოხატვა MeV-ში. დამახასიათებელი ნაწილაკების ენერგია ცხელ წერტილში. ჩვენს შემთხვევაში, ენერგეტიკაზე, შესაბამისად. ნეიტრინო ნიშნავს თავისუფალ გზას, სადაც არის იმ ნაწილაკების კონცენტრაცია, რომლითაც მოძრაობენ ნეიტრინოები. ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ საშუალო შედგება მხოლოდ ნუკლეონებისგან, მაშინ, სადაც არის ნუკლეონის დანარჩენი მასა, არის ნუკლეონის მასის რელატივისტური დამატება. შედეგად, ჩვენ ვხვდებით ამას ნეიტრინო ნიშნავს თავისუფალ გზას. იმის გამო, რომ ნეიტრინოები მოძრაობენ სინათლის სიჩქარით, თერმული ენერგია სწრაფად ტოვებს ცხელ წერტილს მაგნიტური მილის გარეთ და მატერია თბება მოვლენათა ჰორიზონტის ზემოთ რადიუსში ტოლი . მილის გარეთ, მაგნიტური ველის განივი კომპონენტის არსებობის გამო, მატერიის დაცემის სიჩქარე ძალიან დაბალია. ეს „ზოგავს“ თერმული ენერგიის ძირითად ნაწილს ხვრელში ჩავარდნისგან. თბება და შესაბამისად ნაკლები მკვრივი მატერიამილის გარეთ, ის დაუყოვნებლივ იწყებს ცურვას არქიმედეს ძალის მოქმედების გამო და მაგნიტური მილის გარე კიდეზე, სავარაუდოდ, ცხელი მატერიის ნაკადი წარმოიქმნება. საწინააღმდეგო მიმართულება. მცურავი მატერია ფართოვდება და კლებულობს და ეს ამცირებს ნეიტრინო გამოსხივების დაკარგვას გარე სივრცეში. სითბოს გავრცელებისას ნეიტრონული სითხის მაღალი თბოგამტარობა, რომელშიც ნაწილაკები მოძრაობენ რელატივისტური სიჩქარეები. უნდა აღინიშნოს, რომ მრავალჯერ დიდი რომ ყოფილიყო, მაშინ ნეიტრინოების სახით ლაქაში გამოთავისუფლებული ენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილი თავისუფლად გაფრინდებოდა კოსმოსში, შესაბამისად, გარემომცველი ნივთიერების გათბობა ნაკლებად ეფექტური იქნებოდა. პირიქით, ბევრი რომ იყოს რადიუსზე ნაკლებიმილის, მაშინ გამოთავისუფლებული სითბოს მნიშვნელოვანი ნაწილი მოხვდება შავ ხვრელში. მაგრამ მას აქვს მხოლოდ ის მნიშვნელობა, რომლითაც ხვრელი იქცევა გრავიტაციული ენერგიის ეფექტურ გადამყვანად (4) თერმულ ენერგიად.

ამომავალი გაზის „ბუშტი“, რომელიც ზომაში მატულობს, ქმნის დიდ ზეწოლას პლანეტის შიგნით, რაც საბოლოოდ იწვევს რღვევების გაჩენას მყარ შიდა ბირთვსა და მანტიაში და პლანეტიდან ცხელი გაზის ჭავლების გამოდევნას. ცალკეული სხეულები შეიძლება პლანეტიდან ამოძვრეს გაზებით და ისევ მის ზედაპირზე დაეცეს. ამ სხეულების ზედაპირი შეიძლება იყოს ძალიან ცხელი და ორთქლდება, ასხივებს ოპტიკურ და რენტგენის დიაპაზონში. დაბალი თბოგამტარობის გამო კლდეებითერმული ენერგია ნელა აღწევს სხეულების შიდა ნაწილებში და მათი აორთქლება ხდება მხოლოდ ზედაპირიდან, ამიტომ მათგან ყველაზე დიდი შეიძლება არსებობდეს საკმაოდ დიდი დროდა გამოყოფს ენერგიას რადიაციის სახით. ქანების ნიმუშებში სითბოს შეღწევის სიჩქარის იდეა მოცემულია შემდეგი ფაქტით. სისქის მქონე კლდის ბრტყელი ფენის ზედაპირებს შორის ტემპერატურის გათანაბრების დამახასიათებელი დრო პროპორციულია. ასე რომ, ერთი დღით და ერთი წლის განმავლობაში. პლანეტის ნაწლავებიდან ცხელი მასალის უწყვეტი გამოდევნის გამო, მისი ზედაპირის ტემპერატურა შეიძლება შენარჩუნდეს დიდი ხნის განმავლობაში მაღალი დონე. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ სუპერნოვას მაქსიმალური სიკაშკაშის უზრუნველსაყოფად, ეს ტემპერატურა უნდა იყოს 14 მილიონი გრადუსი. პლანეტის მოცულობის ძირითადი ნაწილი შეიძლება საკმაოდ დიდხანს დარჩეს შედარებით ცივი.

(4) შესაბამისად, ფოტონების ენერგია ცხელი წერტილების რეგიონში იქნება ნუკლეონის დანარჩენი ენერგიის დაახლოებით ნახევარი, ხოლო თერმული გამოსხივების ფოტონების სიხშირე იქნება გამა გამოსხივების დიაპაზონში. თუ დავუშვებთ, რომ წარმოქმნილ ცხელ წერტილებში კინეტიკური ენერგია (4) გარდაიქმნება თერმულ ენერგიად, მაშინ ეს შეესაბამება =0.4 მნიშვნელობას. სტატიის დასაწყისში ნაჩვენები იყო, რომ დაახლოებით ასეთი კოეფიციენტი გამომდინარეობს პლანეტების რეალური მასებიდან და სუპერნოვების მთლიანი გამოსხივების დაკვირვებული ენერგიებიდან. პლანეტის ზედაპირზე გამოსვლისას ლაქებიდან მიღებული თერმული ენერგია საბოლოოდ რადიაციის სახით მიდის „უსასრულობამდე“. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ცხელი აირის ჭავლებს, რომლებიც არღვევენ პლანეტის სხეულს და მიდიან მიმდებარე სივრცეში, შეიძლება დიდი მნიშვნელობა ჰქონდეს სითბოს გადატანას შავი ხვრელიდან პლანეტის ზედაპირზე. ეს გაზები პლანეტის ზედაპირზე ცხელი ზედაპირის მქონე ქვების ნაჭრებსაც აგდებს. შედეგად, პლანეტის ზედაპირიდან გამომავალი რადიაციის მთლიანი ნაკადი ტოლი იქნება ცხელი წერტილებიდან გამომავალი რადიაციის ნაკადის. ლაქის მახლობლად მდებარე დამკვირვებელს შეუძლია გამოთვალოს ლაქების ეფექტური ფართობი ცნობილი ურთიერთობის საფუძველზე:

სად არის ორი ლაქის ჯამური გამოსხივების სიმძლავრე, ლაქების მთლიანი ფართობი, სტეფან-ბოლცმანის მუდმივი, ლაქების ტემპერატურა. თუმცა, დამკვირვებელმა "უსასრულობაზე" ასევე უნდა გაითვალისწინოს დროის გაფართოების ეფექტი ლაქების ფართობის გამოთვლისას.

ცნობილია, რომ უსასრულოდ შორეული დამკვირვებლისთვის დროის ინტერვალი უფრო გრძელია, ვიდრე ხვრელიდან მცირე მანძილზე მდებარე დამკვირვებლისთვის:

თქვენ შეგიძლიათ შეიყვანოთ ერთი საცნობარო სისტემიდან მეორეზე გადასვლის პირობითი კოეფიციენტი. ვინაიდან ცხელი წერტილი მოვლენის ჰორიზონტთან ახლოს არის, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ის დიაპაზონშია, შემდეგ (14)-დან ვიღებთ შესაბამისი მნიშვნელობების დიაპაზონს. შორეული დამკვირვებლისთვის ლაქების რადიაციული ძალა რამდენჯერმე ნაკლებია, რადგან . მოდით, შორეული დამკვირვებლის მიერ დარეგისტრირებული სუპერნოვას გამოსხივების პიკური ძალა ტოლი იყოს. შემდეგ, (13) და (14) შესაბამისად, ლაქასთან დაკავშირებულ საცნობარო ჩარჩოში, ლაქების პიკური გამოსხივების სიმძლავრე არის . შესაბამისად, ლაქების უბნებისთვის დისტანციური საცნობარო სისტემიდან მოძრავ სისტემაზე გადასვლისას ვიღებთ .

ტიპიური სუპერნოვას ემისიის სიმძლავრე მაქსიმალურ სიკაშკაშეზე შეიძლება მოიძებნოს 1-ლი ცხრილის მონაცემების გამოყენებით, რომელიც გამოქვეყნებულია ნაშრომში და ასახავს 22 ექსტრაგალაქტიკური სუპერნოვას ფიზიკურ თვისებებს. ცხრილი 1 გვიჩვენებს, რომ წარმოდგენილი 22 ექსტრაგალაქტიკური სუპერნოვადან, 20 ქმნის ობიექტების საკმაოდ ერთგვაროვან ჯგუფს, რომელთა სიკაშკაშის ზრდის დრო საშუალო მნიშვნელობა აქვს 20,2 დღეს სტანდარტული გადახრით. მნიშვნელოვნად ამოვარდება ზოგადი ნიმუშისუპერნოვა 1961v და 1909a შეიძლება გამოირიცხოს განხილვისგან. ცხრილი 1-დან გამომდინარეობს, რომ დარჩენილი 20 ობიექტიდან, მაქსიმალური სიკაშკაშის დროს, ერთ ობიექტს აქვს აბსოლუტური სიდიდე -18, შვიდი ობიექტი -19, რვა ობიექტი -20 და ოთხი ობიექტი -21. მზის ვარსკვლავური აბსოლუტური ბოლომეტრიული სიდიდე არის რადიაციის სიმძლავრეზე. ცნობილია კავშირი რადიაციული ნაკადის სიმკვრივეს E და სიდიდეებს შორის:

ვარსკვლავის აბსოლუტურ სიდიდეებზე გადასვლისას, სადაც არის ასტრონომიაში მიღებული სტანდარტული მანძილი, არის ვარსკვლავის გამოსხივების ძალა. აქედან მიიღება კავშირი ორი ობიექტის რადიაციულ ძალას შორის:

სად,. მაშასადამე, ზემოხსენებული სუპერნოვების აბსოლუტური სიდიდეები: შეესაბამება რადიაციული ძალების პიკს. საშუალო მნიშვნელობის შესაფასებლად, ამ შემთხვევაში, მიზანშეწონილია გამოიყენოთ მედიანა. შედეგად, მივიღებთ, რომ საცნობარო ჩარჩოში, რომელიც დაკავშირებულია შორეულ დამკვირვებელთან, პიკური სიმძლავრის საშუალო მნიშვნელობა 20 სუპერნოვას ნიმუშზე არის . ამ მნიშვნელობის გამოყენებით, (13)-დან ვხვდებით, რომ შორეული დამკვირვებლის თვალსაზრისით, ორი სხივური ლაქის საერთო ფართობი. თუმცა, ლაქის მახლობლად მდებარე დამკვირვებლისთვის საშუალო რადიაციული სიმძლავრე და, შესაბამისად, ორი ლაქის საერთო ფართობი. კერძოდ, ამისთვის ვიღებთ, შესაბამისად, ერთი წერტილის ფართობს და მის რადიუსს, ე.ი. არის დაახლოებით 1 მმ.

ცხრილი 1

სუპერნოვას აღნიშვნა	ტიპი და კლასი	სიპრიალის ზრდის დრო, დღეები	ბრწყინავს მაქსიმუმ, მ		დედა გალაქტიკა
			იხილეთ-მაისი ზომა	აბსოლუტური ღირებულება	აღნიშვნა, NGC	ტიპი	მოჩვენებითი სიდიდე, მ
1885 ა	I.16	23	5	-19	224	სბ	4
1895 ბ	I.7	18	8	-21	5253	S0	11
1972 ე	I.9	19	8	-21	5253	S0	11
1937c	I.11	21	8	-20	IC4182	მე	14
1954 ა	I.12	21	9	-21	4214	მე	10
1920 ა	I.5	16	11	-19	2608	SBc	13
1921 წ	I.6	17	11	-20	3184	სკ	10
1961 სთ	I.8	19	11	-20	4564	ე	12
1962 მ	II.4	20	11	-18	1313	SBc	11
1966 ჯ	I.5	16	11	-19	3198	სკ	11
1939 ბ	I.17	24	12	-19	4621	ე	11
1960f	I.8	19	11	-21	4496	სკ	13
1960 წ	I.8	19	12	-20	4382	S0	10
1961 ვ	II.10	110	12	-18	1058	სბ	12
1963ი	I.14	22	12	-19	4178	სკ	13
1971 წ	I.12	21	12	-19	5055	სბ	9
1974 გ	I.8	19	12	-19	4414	სკ	11
1909 ა	II.2	8	12	-18	5457	სკ	9
1979c	II.5	25	12	-20	4321	სკ	11
1980 კ	II.5	25	12	-20	6946	სკ	10
1980 წ	I.10	20	12	-20	1316	ე	10
1981 ბ	I.9	19	12	-20	4536	სბ	11

ზემოთ მოპოვებული შეფასება კარგად ეთანხმება ჩვენს ვარაუდს, რომ პირველადი გამოსხივება მოდის ორი კომპაქტური ცხელი წერტილიდან, რომელიც მდებარეობს ობიექტის პოლუსებზე, რომლის რადიუსია დაახლოებით 10 მმ და არის კიდევ ერთი დადასტურება იმისა, რომ სავარაუდოდ საქმე გვაქვს შავი ხვრელის შთანთქმასთან. პლანეტა. ადრე, პლანეტის მაგნიტური ნაკადის კონსერვაციის კანონის საფუძველზე (8), მივიღეთ, რომ ზე, მაგნიტური ველის ინდუქცია ხვრელის პოლუსებზე იქნება დაახლოებით ტოლი . ამავდროულად, დამოუკიდებლად გამომდინარეობს (12)-დან, რომ ველის მნიშვნელობა ხვრელის პოლუსებზე იქნება დაახლოებით . ამრიგად, (8), (12) და (13) მიმართებები იწვევს ურთიერთთანმიმდევრულ შედეგებს, რაც შეიძლება ჩაითვალოს თეორიის სისწორის ნიშნად.

(12)-დან გამომდინარეობს, რომ შავი ხვრელის პოლუსების მილებში მაგნიტური ველის ინდუქცია არის მუდმივი მნიშვნელობა. ამიტომ, შავი ხვრელის მიერ პლანეტის მაგნიტური ნაკადის თანდათანობით შთანთქმით, მილში მაგნიტური ნაკადის ზრდა ხდება მისი განივი კვეთის ფართობის გაზრდის გამო. ეს იწვევს ცხელი წერტილის ფართობის პროპორციულ ზრდას და, შესაბამისად, სუპერნოვას გამოსხივების სიმძლავრის ზრდას, შესაბამისად (13).

ლაქების პირველადი გამოსხივება, რომელიც წარმოადგენს გამა კვანტებისა და ნეიტრინოების ნაკადს, ათბობს მატერიას ლაქების მახლობლად, რის გამოც იგი ასევე ასხივებს მაღალი ენერგიის ფოტონებს და ნეიტრინოებს. ნეიტრინოებს აქვთ უდიდესი შეღწევადი ძალა, მაგრამ ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რომელიც მატერიაში დიფუზირდება, თანდათან შორდება შავი ხვრელიდან. ამ შემთხვევაში, რადიაცია განიცდის ცნობილ გრავიტაციულ წითელ გადაადგილებას, რაც დროის გაფართოების პირდაპირი შედეგია:

სად არის ტალღის სიგრძე შავ ხვრელთან, მისი ცენტრიდან დაშორებით, ტალღის სიგრძე არის "უსასრულობაზე". კერძოდ, ზე, წითელშიფტზე. ავტორი არსებული წერტილიაზრით, გრავიტაციული წითელ გადანაცვლება მხოლოდ დროის განსხვავებული სიჩქარის შედეგია არაჰომოგენურის სხვადასხვა წერტილში. გრავიტაციული ველი. რადიაციის (ფოტონების) ენერგია არ იცვლება გრავიტაციულ ველში აწევისას. ჩვენს შემთხვევაში, ეს ნიშნავს, რომ რადიაციული ენერგიის ნაწილი (13) შენარჩუნებულია შავი ხვრელიდან მოშორებისას. (14) შესაბამისად, დროის სეგმენტი გარდაიქმნება უფრო გრძელ სეგმენტად, რომელიც გამოიხატება სუპერნოვას გამოსხივების სიმძლავრის შემცირებით გარე დამკვირვებლის თვალსაზრისით. მაგრამ ამავდროულად, სუპერნოვას ბზინვარების ხანგრძლივობა მისთვის გაიზრდება ამდენივეჯერ. გრავიტაციული წითელი ცვლა არ ცვლის შავი ხვრელის სიახლოვეს წარმოქმნილი გამოსხივების მთლიან ენერგიას. გარე დამკვირვებლის მიერ მისი მიღების პროცესი დროში მხოლოდ K-ის კოეფიციენტით არის გადაჭიმული. ის, რაც ითქვა ფოტონებზე, ასევე მართალი უნდა იყოს ნეიტრინოების გრავიტაციულ წითელ გადაადგილებაზეც, რომლებსაც, ფოტონების მსგავსად, აქვთ ნულიდასვენების მასა და მოძრაობს სინათლის სიჩქარით.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, შავი ხვრელი პლანეტის ცენტრალურ ნაწილში განთავსდება. ამ შემთხვევაში მის სიახლოვეს წარმოიქმნება გაზით სავსე ღრუ მაღალი წნევით და მაღალი ტემპერატურა. დროის გარკვეულ მომენტში გაზის წნევა მიაღწევს კრიტიკულ ზღვარს და პლანეტის სხეულში წარმოიქმნება ღრმა ბზარები, რომლებითაც აირი გამოვა. პირველის ფეთქებადი გამოშვება დიდი ნაწილიტემპერატურის მქონე პლაზმამ შეიძლება გამოიწვიოს გამა გამოსხივების აფეთქება (ტალღის სიგრძე ). ასეთი აფეთქებები ნამდვილად არსებობს და აღმოჩენილია მჭიდრო კავშირისუპერნოვებით. შორს კოსმოსში, ჩათვლით. და ვარსკვლავის პლანეტარული სისტემის მიღმა, ცალკეული ფრაგმენტები და პლანეტის ღრმა მატერიის გამდნარი ფრაგმენტები ასევე შეიძლება ამოიყაროს, შემდგომში გახდეს რკინა და ქვის მეტეორიტებიდა ასტეროიდები. ამის შემდეგ გაგრძელდება ცხელი აირის გადინება და გაზის ღრუბელი დაიწყებს წარმოქმნას პლანეტის ირგვლივ, თანდათან გაიზრდება ზომაში.

I ტიპის სუპერნოვაების სპექტრებში, მაქსიმალური სიკაშკაშის გავლის შემდეგ, აღმოჩენილია მრავალი ხაზი, რომლებიც ერთმანეთს გადაფარავს, რაც სირთულეებს ქმნის მათ იდენტიფიკაციაში. მაგრამ, მიუხედავად ამისა, გარკვეული ხაზები გამოიკვეთა. აღმოჩნდა, რომ ისინი იონიზირებულია Ca, Mg, Fe, Si, O ატომები, რომლებიც, როგორც ცნობილია, ფართოდ არის გავრცელებული ქვის პლანეტების საკითხში, როგორიცაა დედამიწა. დამახასიათებელია, რომ I ტიპის სუპერნოვას სპექტრში წყალბადი არ არის. ეს შეიძლება საუბრობდეს პირველადი გაზის ღრუბლის არავარსკვლავური (პლანეტარული) წარმოშობის სასარგებლოდ.

ავტორის მიერ გაკეთებულმა შეფასებებმა აჩვენა, რომ თუ პლანეტის მასის რიგი აორთქლდება, გაზის ღრუბელი რენტგენის სხივებისთვის გაუმჭვირვალე ხდება. ეს გამოსხივება მოდის ცენტრალური რეგიონიღრუბლები პლანეტის რადიუსის რიგის რადიუსით და ზედაპირის ტემპერატურით დაახლოებით 14 მილიონი კელვინი. ეს ტემპერატურა გამომდინარეობს ცნობილი კავშირიდან. აქ, დაკვირვების მონაცემების მიხედვით, პლანეტარული სუპერნოვას პიკური რადიაციული ძალა ვარაუდობენ . ენერგია გამოიყოფა გარე სივრცეში ოპტიკურ დიაპაზონში გაზის ღრუბლის გარე გარსიდან (ფოტოსფერო). მაქსიმალური სიკაშკაშის დროს, ფოტოსფეროს გამოთვლილი რადიუსი ზემოაღნიშნული ფორმულიდან უნდა იყოს დაახლოებით 34 AU. ზედაპირის ტემპერატურაზე, რომელიც ცნობილია დაკვირვებით.

ახლა ჩვენ უკვე მივუახლოვდით სუპერნოვას ისეთი მახასიათებლების გამოთვლას, როგორიცაა რადიაციის სიმძლავრე და სიკაშკაშის მაქსიმუმის მიღწევისთვის საჭირო დრო. ზემოთ მივედით დასკვნამდე, რომ ნეიტრონული სითხე შავ ხვრელში ჩაედინება ორი კონუსის სახით, რომლებიც პოლუსების მახლობლად მაგნიტურ მილებში ჩასმული ვიწრო ჭავლებს ჰგავს. ამ შემთხვევაში, მილის შავ ხვრელთან შეხების მახლობლად, იქმნება ცხელი წერტილი, რომლის დიამეტრი დაახლოებით ტოლია მილის დიამეტრზე. ამის შესაბამისად, მთლიანი ელემენტარული მოცულობა მილების ბაზაზე

სადაც S არის ორი ცხელი წერტილის ფართობი, რადიალური კოორდინატი. შესაბამისად, ელემენტარული მასა მილებში

სად არის შემომავალი მატერიის სიმკვრივე. მოდით შევცვალოთ, სად არის მატერიის სიჩქარის ვერტიკალური კომპონენტი. შემდეგ ელემენტარული მასა:

(5) და (20)-დან გამომდინარეობს, რომ ორი წერტილის ჯამური გამოსხივების სიმძლავრე მათ საცნობარო ჩარჩოში

ამ ფორმულის გამოყენებით გამოთვლებში შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ . ამ შემთხვევაში, სხვა პარამეტრების მნიშვნელობები = 0.4, ნივთიერების სიმკვრივე პირდაპირ ლაქის ზემოთ. , ორი ლაქის ფართობი , სადაც და K = 10. შედეგად მივიღებთ . ახლა, სუპერნოვას სინათლის ემისიის რეალურად დაკვირვებული საშუალო პიკური სიმძლავრის საფუძველზე, დამოუკიდებელი გზით ვპოულობთ ლაქების რადიაციულ ძალას. ჩანს, რომ თითქმის ემთხვევა თეორიული ღირებულებამიღებული (21). გაითვალისწინეთ, რომ და-ს შორის კავშირი არ არის დამოკიდებული K-ზე, რადგან . მნიშვნელობებს შორის კარგი შეთანხმება შეიძლება ჩაითვალოს თეორიის სისწორის ძლიერ დადასტურებად. შედეგად წარმოქმნილი შედარებით მცირე შეუსაბამობა უფლებამოსილებებს შორის და, კერძოდ, შეიძლება აიხსნას ისეთი პარამეტრების გარკვეული გაურკვევლობით, როგორიცაა და .

შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ პლანეტა კარგავს მისი მასის დაახლოებით 30%-ს ცხელი გაზის ღრუბლის წარმოქმნით. გარდა ამისა, = 0,4-ზე, პლანეტის დარჩენილი მასის 40% მიდის სინათლის გამოსხივების სახით. ამ შემთხვევაში, ყველაზე სუსტი და ყველაზე ძლიერი სუპერნოვასთვის, სინათლის გამოსხივების ჯამური ენერგიაა . ორივე მითითებული მასის დანაკარგების გათვალისწინებით, აღმოვაჩენთ, რომ საწყისი პლანეტების მასის დიაპაზონი არის . ზოგადად მიღებულია, რომ პლანეტის სიცოცხლისუნარიანობის პირობა მოითხოვს, რომ მისი მასა არ შევიდეს "ნეპტუნების" მასებთან ერთად. ნეპტუნებს აქვთ სუპერ მკვრივი ატმოსფერო ქარიშხლიანი ქარით და ითვლება შეუფერებლად სიცოცხლის ევოლუციისთვის. ამიტომ, სასიცოცხლო პლანეტის მასის ზედა მნიშვნელობა საკმაოდ შეესაბამება ამ სასაზღვრო მდგომარეობას. მასის ქვედა მნიშვნელობა არც თუ ისე განსხვავდება დედამიწის მასისგან, ასე რომ, ასეთი პლანეტა, როგორც ჩანს, შეუძლია საკმარისად შენახვა მკვრივი ატმოსფეროდა ამავე დროს აქვს მაგნიტური ველის მსგავსი სიდიდე, როგორც ხმელეთის ველი. ამრიგად, დაფიქსირდა საშუალოსუპერნოვას პიკური ძალა უნდა შეესაბამებოდეს პლანეტას, რომლის მასა დაახლოებით . ახლა ჩვენ გვაქვს ყველა საწყისი მონაცემი სუპერნოვას აწევის დროის გამოსათვლელად.

შავი ხვრელის ზრდასთან ერთად, ლაქებში გამავალი მაგნიტური ნაკადი იზრდება. ვინაიდან მილში მაგნიტური ნაკადის ინდუქცია არის , მაშინ მაგნიტური ნაკადის მატებასთან ერთად მილის განივი მონაკვეთის გავლით, ლაქის ფართობი პროპორციულად იზრდება, რაც თავის მხრივ იწვევს სუპერნოვას სიკაშკაშის ზრდას. დაფიქსირდა, რომ სუპერნოვას სინათლის ენერგიის დაახლოებით ნახევარი გამოიყოფა სიკაშკაშის ზრდის ეტაპზე, ხოლო მეორე ნახევარი გამოიყოფა მრუდის დაშლის ნაწილზე. ეს, კერძოდ, ჩანს ნახ.1-ზე. მაქსიმუმის გავლის შემდეგ, რომელიც გრძელდება 1-2 დღე, სიკაშკაშე სწრაფად მცირდება ვარსკვლავური სიდიდეებით, ე.ი. დროზე. ამის შემდეგ იწყება ექსპონენციალური კლება. მაგრამ I ტიპის სუპერნოვას დაშლის რეგიონი, როგორც წესი, 10-ჯერ აღემატება აღმავალ რეგიონს. ჩვენს მოდელში, სუპერნოვას მთელი ენერგია წარმოიქმნება დაცემის მატერიის გრავიტაციული ენერგიისგან (4). აქედან გამომდინარეობს, რომ შავი ხვრელი შთანთქავს პლანეტის მასის დაახლოებით ნახევარს სიკაშკაშის გაზრდის რეგიონში, ხოლო მეორე ნახევარს მრუდის დაშლის ეტაპზე. ეს ნიშნავს, რომ პლანეტის მასის ნახევარი დაჭერით, შავი ხვრელი იჭერს პლანეტის თითქმის მთელ მაგნიტურ ნაკადს და მილის განივი განყოფილება წყვეტს ზრდას. ვინაიდან ხვრელის დიპოლური მაგნიტური ველი (პლანეტების მსგავსად) შენარჩუნებულია რგოლის დენით, მაშინ ამ დენის თანდათანობით შესუსტებასთან ერთად, მაგნიტური ნაკადი მცირდება, შესაბამისად, მცირდება მილის კვეთის ფართობიც. , რაც იწვევს სუპერნოვას სიკაშკაშის შემცირებას. მილის მიმდებარე რგოლის დენი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს გარკვეული მიახლოებით, როგორც ტორსი L ინდუქციით და აქტიური წინააღმდეგობით R. ასეთ დახურულ წრეში დენის შესუსტება ხდება ცნობილი ექსპონენციალური კანონის მიხედვით:

სად არის საწყისი დენის მნიშვნელობა (ჩვენს შემთხვევაში, ზე).

უნდა აღინიშნოს, რომ ენერგიის გამოყოფის მიზეზი სუპერნოვას სინათლის მრუდის დაშლის რეგიონში კვლავ გადაუჭრელ პრობლემებს შორისაა. მრუდის გლუვი დაშლის სეგმენტი (ნახ. 1) I ტიპის სუპერნოვაებისთვის ხასიათდება მაღალი მსგავსებით. დაშლის დროს გამოსხივების სიმძლავრე კარგად არის აღწერილი ექსპონენტით:

სად არის დღეები I ტიპის ყველა სუპერნოვასთვის. ეს მარტივი დამოკიდებულება რჩება სუპერნოვაზე დაკვირვების დასრულებამდე. რეკორდული 700-დღიანი დაშლა დაფიქსირდა სუპერნოვაში, რომელიც აფეთქდა გალაქტიკაში NGC 5253 1972 წელს. მრუდის ამ მონაკვეთის ასახსნელად, 1956 წელს ამერიკელმა ასტრონომთა ჯგუფმა (Baade et al.) წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომლის მიხედვითაც დაშლის განყოფილებაში ენერგიის გამოყოფა ხდება კალიფორნიუმ-254-ის იზოტოპის ბირთვების რადიოაქტიური დაშლის გამო. , რომლის ნახევარგამოყოფის პერიოდი 55 დღეა, უხეშად შეესაბამება მაჩვენებლის მნიშვნელობას. თუმცა, ეს მოითხოვს ამ იშვიათი იზოტოპის არარეალურად დიდ რაოდენობას. სირთულეები წარმოიქმნება აგრეთვე რადიოაქტიური იზოტოპის ნიკელ-56-ის გამოყენების მცდელობისას, რომელიც იშლება 6,1 დღის ნახევარგამოყოფის პერიოდით, გადადის რადიოაქტიურ კობალტ-56-ში, რომელიც 77 დღის ნახევარგამოყოფის პერიოდით იშლება და აყალიბებს სტაბილურ რკინას. 56 იზოტოპი. ახსნის ამ გზით, მნიშვნელოვანი პრობლემაა იონიზებული კობალტის ძლიერი ხაზების არარსებობა I ტიპის სუპერნოვას სპექტრებში მაქსიმალური სიკაშკაშის გავლის შემდეგ.

ჩვენს მოდელში სუპერნოვას გამოსხივების სიმძლავრის ექსპონენციალური შემცირება აიხსნება რგოლის დენის მნიშვნელობის ექსპონენციალური შემცირებით (22), ვინაიდან . სადაც დღეები. მრუდის ამოზნექილი მონაკვეთი ნახ. 1-ში (მითითებულია ასოთი) შეიძლება შემდეგნაირად იქნას განმარტებული. მაქსიმალური სიკაშკაშის დროს პლანეტის მაგნიტური ნაკადი კვლავ აგრძელებს შავი ხვრელის დაჭერას, მაგრამ მაგნიტური ნაკადის მატება უკვე უდრის მის დანაკარგებს რგოლის დენის ჩაქრობის გამო. მრუდის ამოზნექილი მონაკვეთის დაცემისას, პლანეტის მაგნიტური ველის ნარჩენები შეიწოვება. და ბოლოს, მონაკვეთის გავლის შემდეგ, მაგნიტური ნაკადის დინება შავ ხვრელამდე მთლიანად ჩერდება და იწყება ექსპონენციალური კლება, მილის ირგვლივ მოცირკულირე რგოლის დენის შესუსტების გამო.

ვინაიდან შავი ხვრელის სამხრეთ და ჩრდილოეთ პოლუსების მილებში მაგნიტური ნაკადები თანაბარია, მოდით განვიხილოთ პლანეტის ერთ ნახევარსფეროში არსებული ხვრელების მიერ მაგნიტური ველის დაჭერის პროცესი. მოდით, პლანეტის ცენტრალურ ნაწილში ავირჩიოთ ბურთი რადიუსით და მის შიგნით მაგნიტური ველის საშუალო ინდუქციის ტოლი . შემდეგ მაგნიტური ნაკადი, რომელიც გადის ბურთის კვეთის ფართობზე, პერპენდიკულარული დიამეტრის გავლის ვექტორზე:

სად არის მონაკვეთის რადიუსი. დიფერენცირების შემდეგ მივდივართ განტოლებამდე:

ერთი ნახევარსფეროს მასა რადიუსით და თანა საშუალო სიმკვრივისნივთიერებები:

აქედან გამომდინარეობს დიფერენციალებს შორის ურთიერთობა:

(25) და (27)-დან ვიღებთ:

ბოლო გამოთქმა აღწერს მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარეს ერთ ნახევარსფეროში მასის ცვლილებით და რეალურად ნიშნავს შემდეგს. თუ შავი ხვრელი შთანთქავს მასას პლანეტიდან, მაშინ ამ მასასთან ერთად ის დაიჭერს პლანეტის მაგნიტურ ნაკადს, რომელიც ტოლია . გარდა ამისა, იმის გათვალისწინებით, რომ და, სადაც ერთი ნახევარსფეროს მოცულობაა, ვიღებთ ურთიერთობას:

აქედან გამომდინარეობს მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარე პლანეტიდან შავ ხვრელამდე მასის ნაკადის დროს:

ცხადია, პლანეტის მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარე ტოლია ხვრელის მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარეს. განტოლებები (30) და (29) ასევე მოქმედებს ხვრელის მნიშვნელობებზე და m. ამის სანახავად შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ, რომ მასა და მაგნიტური ნაკადი მიედინება საპირისპირო მიმართულებით - სფერული შავი ხვრელიდან პლანეტაზე.

შავი ხვრელის შემთხვევაში, რომელსაც ჩვენ განვიხილავთ, მისი თითქმის მთელი მაგნიტური ველი კონცენტრირებულია მილებში პოლუსებზე და მისთვის და სად არის მილის კვეთის ფართობი. შედეგად, (29)-დან მივდივართ განტოლებამდე:

სადაც შეესაბამება მასას, რომელიც გაიარა მილში იმ დროისთვის, როდესაც ზეახალი უკვე ჩანს ტელესკოპით, მილის განივი კვეთის ფართობი . ინტეგრალების გამოთვლის შემდეგ მივდივართ მიმართებაში:

ან ამისთვის, და:

აქედან შეგიძლიათ იპოვოთ დრო, როდესაც სუპერნოვა აღწევს მაქსიმალურ სიკაშკაშეს შორეული დამკვირვებლის თვალსაზრისით. გარემოება, რომელიც საშუალებას გვაძლევს გამოვრიცხოთ კოეფიციენტი K:

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, სუპერნოვას სინათლის ემისიის ენერგიის დაახლოებით ნახევარი გამოიყოფა სიკაშკაშის ზრდის ეტაპზე, ხოლო მეორე ნახევარი მისი დაცემის ეტაპზე. ეს ნიშნავს, რომ პლანეტის მთელი მაგნიტური ველი გადავა შავ ხვრელში, სანამ პლანეტის მასის დაახლოებით ნახევარი შეიწოვება. მაგალითად, დედამიწის ბირთვის მასა, სადაც კონცენტრირებულია მისი თითქმის მთელი მაგნიტური ნაკადი, არის . ეს არის პლანეტის მასის ნახევარზე ოდნავ ნაკლები. მაგრამ ნახ. 2 გვიჩვენებს, რომ მატერიის ნაკადი ხვრელში ხდება ძირითადად ბრუნვის ღერძთან ახლოს. ამრიგად, მთელი ბირთვის დაჭერის მომენტისთვის, მანტიის ნივთიერების გარკვეული ნაწილი სუბპოლარული რეგიონებიდანაც დაიჭერს. მოსალოდნელია, რომ პლანეტის მთელი მაგნიტური ველის შთანთქმის შემდეგ, მასა, რომელიც გაიარა ორივე მაგნიტურ მილში ხვრელის პოლუსებზე, შეიძლება იყოს პლანეტის მასის დაახლოებით ნახევარი. თუ გავითვალისწინებთ იმასაც, რომ ჩვენ განვიხილეთ შავი ხვრელის მიერ პლანეტის მატერიის შთანთქმის პროცესი მხოლოდ ერთ ნახევარსფეროში, მაშინ საშუალო სიკაშკაშის სუპერნოვასთვის. ფიზიკურად, M 0 არის მთლიანი მასა, რომელიც გაიარა ერთი მაგნიტური მილის განივი მონაკვეთზე იმ დროისთვის, როდესაც მიიღწევა რადიაციული სიმძლავრის პიკი. სუპერნოვაზე დაკვირვების დასაწყისთან შესაბამისი მასა შეიძლება შემდეგნაირად მოიძებნოს. (13) და (31)-დან ურთიერთობა შემდეგია:

ან ინტეგრაციის შემდეგ:

საიდანაც მოჰყვება

ცნობილია, რომ სუპერნოვაებისთვის სიკაშკაშის ამპლიტუდა (განსხვავება მინიმალურ და მაქსიმალურ სიკაშკაშეს შორის) არის ვარსკვლავური სიდიდეები. დაე ამპლიტუდა იყოს 16 სიდიდის საშუალო მნიშვნელობის ტოლი. შემდეგ (16)-დან მოყვება და, შემდგომ (38)-დან ვიღებთ . ჩანაცვლების შემდეგ (35) რიცხვითი მნიშვნელობებისხვა ფიზიკური რაოდენობა და ერთი ცხელი წერტილის ფართობი შორეული დამკვირვებლის თვალსაზრისით, ჩვენ ვპოულობთ დროს, როდესაც სუპერნოვა აღწევს მაქსიმალურ სიკაშკაშეს დღის გარე დამკვირვებლისთვის. ეს კარგად შეესაბამება ცხრილში 1-ში წარმოდგენილ დაკვირვების მონაცემებს, სადაც ეს დრო არის დღის დიაპაზონში. სიკაშკაშის ამპლიტუდის ლოგარითმის თვისებების გამო, 15 და 17 მაგნიტუდა ასევე იძლევა მისაღები მნიშვნელობებს, შესაბამისად, 17.9 და 20.3 დღის განმავლობაში.

ამგვარად, ზემოთ შემოთავაზებულ სუპერნოვას მოდელს, რომელიც ეფუძნება პლანეტის შთანთქმას პატარა შავი ხვრელის მიერ, შეუძლია ახსნას სუპერნოვას ყველა ძირითადი დაკვირვებული თვისება, როგორიცაა სინათლის გამოსხივების მთლიანი ენერგია, გამოსხივების სიმძლავრე, დრო. სუპერნოვამ მიაღწიოს მაქსიმალურ სიკაშკაშეს და ასევე მიუთითებს ენერგიის გათავისუფლების მიზეზზე დაშლის რეგიონში სუპერნოვას ბრწყინვალება. პლანეტარული სუპერნოვას განვითარების საწყის ეტაპზე, როდესაც პლანეტა იშლება, ტემპერატურით ცხელი პლაზმის ღრუბელი აშკარად შეიძლება გამოიდევნოს, რაც გამოიწვევს გამა გამოსხივების ციმციმს, რომელიც აღინიშნება რეალურ სუპერნოვაებში. თეორია ასევე განმარტავს სინათლის მრუდის დამახასიათებელ მახასიათებლებს (ნახ. 1).

ასევე საინტერესოა გარკვეული შეფასებების გაკეთება ცენტრალურ ვარსკვლავზე პლანეტარული სუპერნოვას ზემოქმედების ხარისხთან დაკავშირებით. სუპერნოვას რადიაციული ნაკადის სიმკვრივე მანძილზე ზე იქნება . ეს არის მრავალი რიგით მეტი სიდიდის, ვიდრე მისი გამოსხივების სიმკვრივე ისეთი ვარსკვლავის ზედაპირიდან, როგორიც არის მზე (). დამოკიდებულებიდან გამომდინარეობს, რომ სუპერნოვას გამოსხივების გამო მზის ზედაპირის ტემპერატურა გაიზრდება დან . ადვილია გამოთვალოთ, რომ მხოლოდ იმ დღეებში, რომლებიც ახლოსაა "პლანეტარული" სუპერნოვას მაქსიმალური სიკაშკაშე, მზის მსგავსი ვარსკვლავი მიიღებს თერმულ ენერგიას, სადაც არის ვარსკვლავის რადიუსი. მზე თავად გამოიმუშავებს ამ ენერგიას 577 წელიწადში. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ასეთი მაღალი გათბობა იწვევს ვარსკვლავის თერმული სტაბილურობის დაკარგვას. არსებული გათვლებით, ჩვეულებრივი ვარსკვლავებიშეუძლია შეინარჩუნოს თერმული სტაბილურობა მხოლოდ ტემპერატურის ნელი მატების დროს, როდესაც ვარსკვლავს აქვს დრო გაფართოვდეს და შეამციროს ტემპერატურა. ტემპერატურის საკმარისად სწრაფმა ზრდამ შეიძლება გამოიწვიოს სტაბილურობის დაკარგვა და ვარსკვლავის თერმობირთვული რეაქტორის აფეთქება. არსებული მოდელის მიხედვით, მზის მსგავს ვარსკვლავში, წყალბადის ციკლის თერმობირთვული რეაქციები ხდება ვარსკვლავის ცენტრიდან 0,3 რადიუსამდე რეგიონში, სადაც ტემპერატურა მერყეობს 15,5-დან 5 მილიონ კელვინამდე. რადიუსების მანძილების დიაპაზონში თერმული ენერგია ზედაპირზე გადადის რადიაციის საშუალებით. ზემოთ, ვარსკვლავის ზედაპირზე, არის ტურბულენტური კონვექციური ზონა, სადაც თერმული ენერგია გადადის ვერტიკალური მოძრაობებინივთიერებები. Მზეზე საშუალო სიჩქარევერტიკალური კონვექციური მოძრაობებია . ჩვენს შემთხვევაში, ვარსკვლავის ზედაპირის გაცხელება 100 ათას გრადუსზე მეტ ტემპერატურაზე შეანელებს კონვექციის სიჩქარეს და გაზრდის მატერიის დაღმავალი ნაკადების ტემპერატურას. შედეგად, ვარსკვლავი დაემსგავსება ბირთვული რეაქტორინაწილობრივ გამორთული გაგრილებით. კონვექციური ნაკადების ვერტიკალური სიჩქარით, პლანეტარული სუპერნოვადან მიღებული თერმული ენერგია, რომელიც გაივლის დაახლოებით, მიაღწევს ქვედა ზღვარი კონვექციური ზონამხოლოდ ამისთვის.

როდესაც ვარსკვლავის კონვექციური ფენა თბება, გასხივოსნებული ენერგიის და უფრო ცხელი კონვექციური ნაკადების გამო, ვარსკვლავის მხარეს, რომელიც ზეახალი ვარსკვლავისკენ არის მიმართული, გაზი გაფართოვდება და წარმოიქმნება ამობურცულობა. ვარსკვლავის მიერ მიღებული თერმული ენერგია გარდაიქმნება გრავიტაციულ ენერგიად. პოტენციური ენერგიაჩამოყალიბდა "კეხი". ეს გამოიწვევს გრავიტაციული ძალების დისბალანსს ვარსკვლავის შიგნით. ღრმა მატერია, ბირთვის არეალის ჩათვლით, დაიწყებს დინებას ისე, რომ აღადგინოს გრავიტაციული წონასწორობა. ბლანტი ხახუნი იწვევს იმ ფაქტს, რომ ნაკადების კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნება ნივთიერების თერმულ ენერგიად. იმის გამო, რომ ვარსკვლავი ბრუნავს, "კეხი" მუდმივად მოძრაობს. ამის გამო, ვარსკვლავის შიგნით სითბოს დინება და გამოშვება გრძელდება მანამ, სანამ სუპერნოვა არ ანათებს. შედეგად, ვარსკვლავის ღრმა მატერია მოკლე დროში მიიღებს იმავე თერმულ ენერგიას, რომელსაც თავად ვარსკვლავი გამოიმუშავებს ასობით წლის განმავლობაში. როგორც ჩანს, ზოგიერთ შემთხვევაში ეს საკმარისია ვარსკვლავის თერმული სტაბილურობის დაკარგვისთვის. ვარსკვლავის სიღრმეში ტემპერატურის გარკვეული გადაჭარბებული მატება იწვევს თერმობირთვული რეაქციების სიჩქარის ზრდას, რაც თავის მხრივ იწვევს ტემპერატურის კიდევ უფრო დიდ მატებას, ე.ი. თერმობირთვული საწვავის წვის პროცესი იწყებს თვითაჩქარებას და დაფარავს ვარსკვლავის უფრო და უფრო მეტ მოცულობას, რაც საბოლოოდ, სავარაუდოდ, იწვევს მის აფეთქებას.

თუ ფეთქებადი პროცესი იწყება ვარსკვლავის ბირთვის ოდნავ ზემოთ მდებარე ფენებში, მაშინ ის განიცდის ძლიერ შეკუმშვას. იმ შემთხვევებში, როდესაც ვარსკვლავს აქვს საკმარისად მასიური ჰელიუმის ბირთვი (მასით ნაკლები), აფეთქების წნევამ შეიძლება „აიძულოს“ მას ნეიტრონულ ვარსკვლავში დაშლა. იმის გამო, რომ აფეთქება თავდაპირველად იწყება ვარსკვლავის შეზღუდულ რეგიონში, მას შეიძლება ჰქონდეს ასიმეტრიული ხასიათი, რის შედეგადაც ნეიტრონული ვარსკვლავი მიიღებს დიდ იმპულსს. ეს კარგად ხსნის იმას, თუ რატომ "ისროლა" ნეიტრონული ვარსკვლავი სუპერნოვას აფეთქების ადგილიდან დაახლოებით 500 კმ/წმ სიჩქარით და 1700 კმ/წმ-მდეც კი (პულსარი გიტარის ნისლეულში). ვარსკვლავის აფეთქების ენერგია დაიხარჯება, კერძოდ, ნეიტრონული ვარსკვლავის კინეტიკურ ენერგიაზე და გამოდევნილი აირის კინეტიკურ ენერგიაზე, რომელიც შემდგომ ქმნის დამახასიათებელ გაფართოებულ ნისლეულს. ამ ტიპის ენერგიას ჩვეულებრივ უწოდებენ სუპერნოვას ენერგიას. ამ ტიპის ენერგიას ავსებს აგრეთვე ნეიტრინო ნაკადის ენერგია, რომლის გამოსხივებაც უნდა ახლდეს ვარსკვლავის ბირთვის კოლაფსის პროცესს. ამასთან დაკავშირებით, სუპერნოვას მთლიანი ენერგია ზოგჯერ თეორიულად შეფასებულია ჯოულზე ან მეტი. სინათლის ეფექტები მთავარი მიმდევრობის ვარსკვლავების აფეთქებისას, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, იმშენნიკ V.S-ის გამოთვლების მიხედვით. და ნადეჟინა დ.კ. , აღმოჩნდება, რომ ის ბევრად უფრო მცირეა, ვიდრე რეალური სუპერნოვა, ამიტომ ვარსკვლავის თერმობირთვული აფეთქების პროცესი შესაძლოა თითქმის შეუმჩნეველი აღმოჩნდეს პლანეტარული სუპერნოვას აფეთქების ფონზე.

იმ შემთხვევებში, როდესაც ჩვეულებრივი ვარსკვლავის აფეთქების ძალა არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ მის ცენტრში მდებარე ჰელიუმის ბირთვი გადააქციოს ნეიტრონულ ვარსკვლავად, ეს ბირთვი შეიძლება გამოიდევნოს მიმდებარე სივრცეში თეთრი ჯუჯის სახით. ახლახან აღმოაჩინეს თეთრი ჯუჯა LP 40-365 ძალიან მაღალი სიჩქარით დაახლოებით . ამ სიჩქარის ახსნა შეუძლებელია გვერდითი ეფექტიორი თეთრი ჯუჯის შერწყმისას, რადგან ორივე ვარსკვლავი ამ პროცესში კვდება. როგორც კიდევ ერთი შესაძლო მიზეზი ასეთი ა მაღალი სიჩქარეგანხილულია წყალბადის აკრეციის პროცესი თეთრი ჯუჯის მიერ კომპანიონი ვარსკვლავიდან ახლო ორობით სისტემაში. როდესაც წყალბადის გარკვეული რაოდენობა გროვდება, მისი წნევა და ტემპერატურა კრიტიკულ მნიშვნელობებს აღწევს და ჯუჯის ზედაპირზე თერმობირთვული აფეთქება. მსგავსი აფეთქებები ცნობილია როგორც ნოვა აფეთქებები და შეიძლება განმეორდეს. მაგრამ აფეთქებების ძალა ამ შემთხვევაში შედარებით მცირეა და ჯუჯა აგრძელებს თავის ორბიტაზე ყოფნას. ამ აფეთქებებს არ შეუძლია თეთრი ჯუჯა ორობითი სისტემიდან გამოყვანა და გამოიწვიოს ისეთი დიდი კოსმოსური სიჩქარის გაჩენა, როგორიც არის თეთრი ჯუჯა LP 40-365. ამ ობიექტის აღმოჩენამ შეიძლება მიუთითოს, რომ მზის მსგავსი ვარსკვლავები, ყოველგვარი მოლოდინის საწინააღმდეგოდ, შეიძლება მართლაც აფეთქდნენ.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, პლანეტის ბირთვიდან პლაზმის გამოდევნას ასევე შეიძლება თან ახლდეს პლანეტის დიდი ნამსხვრევების და მდნარი ფრაგმენტების გამოდევნა, მათ შორის რკინის ბირთვიდან. ამით, კერძოდ, შეიძლება აიხსნას რკინის მეტეორიტების წარმოშობა, აგრეთვე ქონდრილების წარმოქმნა - სილიკატური შემადგენლობის ბურთულები, რომლებიც გვხვდება მეტეორიტებში, როგორიცაა ქონდრიტები. ასევე ცნობილია მეტეორიტი, რომელშიც ქონდროლები რკინის ბურთულებია. ზოგიერთი ცნობით, ეს მეტეორიტი ინახება ნიკოლაევსკაიაში ასტრონომიული ობსერვატორია. ჩვენს თეორიაში ქონდრულები წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც დნობას ასხურებენ ცხელი აირის ჭავლით. უწონადობის დროს დნობის ნაწილაკები ბურთულების ფორმას იღებენ და გაციებისთანავე მყარდებიან. თუ გავითვალისწინებთ, რომ პლანეტის შიგნიდან მატერიის განდევნის სიჩქარე შეიძლება გადააჭარბოს ვარსკვლავიდან გაქცევის სიჩქარეს, მაშინ ზოგიერთი მეტეორიტი და ასტეროიდი შეიძლება მზის სისტემაში შევიდეს სხვა ვარსკვლავების პლანეტარული სისტემებიდან. ფრაგმენტებთან ერთად მეტეორიტის ნივთიერებაარამიწიერი ტექნოგენური წარმოშობის ობიექტები შეიძლება დროდადრო დაეცეს დედამიწაზე.

1931 წლის მაისში, ეტონში, კოლორადოში, ბაღში მომუშავე ფერმერ ფოსტერის მახლობლად, ლითონის პატარა ჯოხი მიწას დაეჯახა. ფერმერმა რომ აიღო, ჯერ კიდევ ისეთი ცხელი იყო, რომ ხელები დაწვა. ეტონის მეტეორიტი ამერიკელმა სპეციალისტმა ჰ.ნინიგერმა შეისწავლა. მან აღმოაჩინა, რომ მეტეორიტი შედგებოდა Cu-Zn შენადნობისგან (66,8% Cu და 33,2% Zn). მსგავსი შემადგენლობის შენადნობები დედამიწაზე ცნობილია როგორც სპილენძი, ამიტომ მეტეორიტი კლასიფიცირდება როგორც ფსევდომეტეორიტი. ასევე ცნობილია ციდან ჩამოვარდნილი უჩვეულო ნიმუშების სხვა საინტერესო შემთხვევებიც. ასე რომ, 1820 წლის 5 აპრილს კირქვის წითლად გახურებული ნაჭერი ინგლისური გემის Escher-ის გემბანზე დაეცა. AT მიწიერი პირობებიქიმიოგენური და ბიოგენური კირქვები წარმოიქმნება ზღვების ფსკერზე დალექვის პროცესში. გეოლოგმა ვიჩმანმა, რომელმაც შეისწავლა ეს ნიმუში, თქვა, რომ "ეს არის კირქვა და, შესაბამისად, არა მეტეორიტი".

ინტერნეტში ასევე არის ცნობები ხელოვნური წარმოშობის ობიექტების "უცნაური" აღმოჩენების შესახებ გეოლოგიურ საბადოებში ათეულობით და ასეულობით მილიონი წლის ასაკით. იმ შემთხვევებში, როდესაც ასეთი აღმოჩენის სანდოობა დადასტურებულია, შეიძლება ვივარაუდოთ არამიწიერი ხელოვნური წარმოშობანაპოვნი არტეფაქტი.

პლანეტიდან გამოდევნილი დიდი ასტეროიდების ბზარებში შეიძლება დარჩეს ბაქტერიების შემცველი წყალი. ამ ასტეროიდებმა შესაძლოა როლი შეასრულონ სატრანსპორტო საშუალებაბაქტერიებისთვის. ამრიგად, პლანეტურ სუპერნოვაებს შეუძლიათ ხელი შეუწყონ სიცოცხლის გაფართოებას სხვა ვარსკვლავურ სისტემებში, რაც აძლიერებს საფუძველს პანსპერმიის თეორიისთვის. ამ თეორიის თანახმად, სიცოცხლე სივრცეში არსებობს თითქმის ყველგან, სადაც არის ხელსაყრელი პირობები, და პოულობს გზებს გადაადგილების ერთიდან ვარსკვლავური სისტემასხვას.

პლანეტარული სუპერნოვები, რომლებიც იწვევენ დედა ვარსკვლავის აფეთქებას, ამდიდრებენ კოსმოსურ გარემოს ჰელიუმზე (ლითონებზე) მძიმე ელემენტებით. ეს იწვევს გალაქტიკებში გაზის მტვრის ღრუბლების წარმოქმნას. ცნობილია, რომ თანამედროვე ეპოქაში ამ ღრუბლებში ახალი ვარსკვლავებისა და პლანეტების ფორმირების აქტიური პროცესები მიმდინარეობს.

ნაშრომში მიღებული შედეგების საფუძველზე შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ცივილიზაციები, რომლებიც იწყებენ პლანეტარული სუპერნოვას, რეალურად ხელს უწყობენ სიცოცხლის გავრცელებას გალაქტიკებში და ასევე ამრავლებენ მათში სიცოცხლის ჰაბიტატს. ამის წყალობით გალაქტიკებში სიცოცხლის ჯაჭვი არ წყდება. როგორც ჩანს, ეს არის საბოლოო მიზანიდა ცივილიზაციის უმრავლესობის არსებობის კოსმიური მნიშვნელობა. ამის შესახებ მეტი შეგიძლიათ წაიკითხოთ ავტორის ბროშურაში შავი ხვრელები და ბიოსფეროს ევოლუციის მიზანი.

ინფორმაციის წყაროები

1. აკრეცია (http://www.astronet.ru/db/msg/1172354 ? text_comp=gloss_graph.msn).
2. ასტრონომებმა აღმოაჩინეს თეთრი ჯუჯა, რომელიც გადაურჩა სუპერნოვას აფეთქებას (https://ria.ru/science/20170818/1500568296.html).
3. ბლინიკოვი S.I. გამა-სხივების აფეთქებები და სუპერნოვა (www.astronet.ru/db/msg/1176534/node3.html).
4. ბოჭკარევი ნ.გ. მაგნიტური ველებიკოსმოსში. - მ.: ნაუკა, 1985 წ.
5. გურსკი გ. ნეიტრონული ვარსკვლავები, შავი ხვრელები და სუპერნოვა. - წიგნში: On ჭრის პირასასტროფიზიკა. - მ.: მირი, 1979 წ.
6. Gerels N., Piro L., Leonard P. ყველაზე ნათელი აფეთქებები სამყაროში. - "მეცნიერების სამყაროში", 2003, No4 (http://astrogalaxy.ru/286.html).
7. Jacobs J. დედამიწის ბირთვი. - მ.: მირი, 1979 წ.
8. ზელდოვიჩ ია.ბ., ბლინიკოვი ს.ი., შაკურა ნ.ი. ვარსკვლავების სტრუქტურისა და ევოლუციის ფიზიკური საფუძვლები. - მ.: ედ. მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, 1981 წელი (www.astronet.ru/db/msg/1169513/index.html).
9. Siegel F.Yu. სამყაროს სუბსტანცია. - მ.: "ქიმია", 1982 წ.
10. კონონოვიჩ ე.ვ., მოროზ ვ.ი. ზოგადი კურსიასტრონომია. - M.: სარედაქციო URSS, 2004 წ.
11. Kaufman W. ფარდობითობის თეორიის კოსმოსური საზღვრები. - მ.: მირი, 1981 წ.
12. Casper W. Gravity - იდუმალი და ჩვეული. - მ.: მირი, 1987 წ.
13. კუზმიჩევი ვ.ე. ფიზიკის კანონები და ფორმულები. - კიევი: ნაუკოვა დუმკა, 1989 წ.
14. მიულერ ე., ჰილბრანდ ვ., იანკა ჰ-ტ. როგორ ააფეთქოთ ვარსკვლავი. – „მეცნიერების სამყაროში“ / ასტროფიზიკა / No12, 2006 წ.
15. მატერიის აკრეციის მოდელი სუპერმასიურ შავ ხვრელზე/ლექციები ზოგადი ასტროფიზიკის შესახებ ფიზიკოსებისთვის (http://www.astronet.ru/db/msg/1170612/9lec/node 3 .html).
16. Mizner C., Thorn K., Wheeler J. Gravity, ტ.2, 1977 წ.
17. მარტინოვი დ.ია. ზოგადი ასტროფიზიკის კურსი. - მ.: ნაუკა, 1988 წ.
18. არააფეთქებული სუპერნოვა: პრობლემები თეორიაში (http://www.popmech.ru/article/6444-nevzryivayushiesya-sverhnovyie).
19. Narlikar J. Furious Universe. - მ.: მირი, 1985 წ.
20. ოკუნ ლ.ბ., სელივანოვი კ.გ., თელეგდი ვ.ლ. გრავიტაცია, ფოტონები, საათები. UFN, ტ.169, No10, 1999 წ.
21. პსკოვსკი იუ.პ. ახალი და სუპერნოვა ვარსკვლავები. - მ., 1985 წელი (http://www.astronet.ru/db/msg/1201870/07).
22. Rhys M., Ruffini R., Wheeler J. შავი ხვრელები, გრავიტაციული ტალღები და კოსმოლოგია. - მ.: მირი, 1977 წ.
23. რიბკინი V.V. შავი ხვრელები და ბიოსფეროს ევოლუციის მიზანი. - ნოვოსიბირსკი, 2014, თვითგამოცემა.
24. Stacy F. დედამიწის ფიზიკა. - მ.: მირი, 1972 წ.
25. ყველაზე ცნობილმა შავმა ხვრელმა ასტრონომებს აჩვენა მაგნიტური ველი (http://lenta.ru/news/2011/03/25/magnetic/_Prited.htm).
26. Hoyle F, Wickramasingh C. კომეტები, როგორც მანქანა პანსპერმიის თეორიაში. - წიგნში: კომეტები და სიცოცხლის წარმოშობა. - მ.: მირი, 1984 წ.
27. ცვეტკოვი D.Yu. სუპერნოვა. (http://www.astronet.ru/db/msg/1175009).
28. შავი ხვრელი (https://ru.wikipedia.org/wiki/შავი ხვრელი).
29. შკლოვსკი ი.ს. ვარსკვლავები: მათი დაბადება, სიცოცხლე და სიკვდილი. - მ.: ნაუკა, 1984 წ.
30. შკლოვსკი ი.ს. თანამედროვე ასტროფიზიკის პრობლემები. - მ.: ნაუკა, 1988 წ.
31. გილფანოვი მ., ბოგდან ა. თეთრი ჯუჯების აკრეციის ზედა ზღვრული წვლილი არღვევს Ia ტიპის სუპერნოვას სიჩქარეს. – „ბუნება“, 2010 წლის 18 თებერვალი.
32. Zamaninasab M., Clausen-Brown E., Savolainen T., Tchekhovskoy A. დინამიურად მნიშვნელოვანი მაგნიტური ველები სუპერმასიური შავი ხვრელების აკრეტირების მახლობლად. - Nature 510, 126–128, (05 ივნისი 2014 წ.).

შავ ხვრელთან შემთხვევით მიახლოება სპაგეტივით დაგაჭიმავს
მძლავრი გამოსხივება შეგაცხელებთ სანამ „სპაგეტი“.
თქვენ არც კი გაქვთ დრო, რომ შეამჩნიოთ, როგორ გადაყლაპავს შავი ხვრელი დედამიწას
და ამავე დროს, შავ ხვრელს შეუძლია შექმნას მთელი პლანეტის ჰოლოგრამა.

შავი ხვრელები დიდი ხანია დიდი მღელვარებისა და ინტრიგების წყაროა.

აღმოჩენის შემდეგ გრავიტაციული ტალღებიშავი ხვრელების მიმართ ინტერესი ახლა აუცილებლად გაიზრდება.

უცვლელი რჩება ერთი კითხვა – რა ბედი ეწევა პლანეტას და კაცობრიობას, თუ თეორიულად ვივარაუდებთ, რომ შავი ხვრელი დედამიწის გვერდით იქნება?

შავი ხვრელის სიახლოვის ყველაზე ცნობილი შედეგი იქნება ფენომენი, რომელსაც ეწოდება სპაგეტიფიკაცია. მოკლედ, თუ შავ ხვრელთან ძალიან ახლოს მიხვალ, სპაგეტივით დაჭიმული იქნები. ეს ეფექტი გამოწვეულია სიმძიმის ზემოქმედებით თქვენს სხეულზე.

წარმოიდგინეთ, რომ თქვენი ფეხები ჯერ შავი ხვრელის მიმართულებით იყო.

იმის გამო, რომ თქვენი ფეხები უფრო ახლოს არის შავ ხვრელთან, ისინი უფრო ძლიერ წევს იგრძნობენ, ვიდრე თქვენი თავი.

კიდევ უფრო უარესი, თქვენი ხელები, რადგან ისინი არ არიან თქვენი სხეულის ცენტრში, გაიჭიმება სხვა მიმართულებით, ვიდრე თქვენი თავი. თქვენი სხეულის კიდეები შიგნით გაიწევს. საბოლოო ჯამში, თქვენი სხეული არა მხოლოდ გაიჭიმება, არამედ ხდება თხელი შუაში.

ამიტომ, ნებისმიერი სხეული ან სხვა ობიექტი, როგორიცაა დედამიწა, დაიწყებს სპაგეტის მიმსგავსებას შავი ხვრელის ცენტრში შესვლამდე.

რა მოხდებოდა, ჰიპოთეტურად, დედამიწის გვერდით მოულოდნელად შავი ხვრელი რომ გაჩნდეს?

Იგივე გრავიტაციული ეფექტები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს „სპაგეტიფიკაცია“, მაშინვე დაიწყებს მოქმედებას. დედამიწის იმ მხარეს, რომელიც უფრო ახლოს არის შავ ხვრელთან, გრავიტაციული ძალები იმოქმედებენ უფრო ძლიერად, ვიდრე მოპირდაპირე მხარეს. ამრიგად, მთელი პლანეტის სიკვდილი გარდაუვალი იქნებოდა. ის დანგრეული იქნებოდა.

პლანეტა ზემძლავრი შავი ხვრელის დიაპაზონში რომ ყოფილიყო, ვერც კი გვექნებოდა დრო, რომ რამე შეგვეჩნია, რადგან ის ერთ წამში გადაგვყლაპავდა.

მაგრამ სანამ ჭექა-ქუხილი ჯერ კიდევ გვაქვს დრო.

თუ ასეთი მარცხი მოხდებოდა და ჩვენ შავ ხვრელში ჩავვარდებოდით, შეგვეძლო აღმოვჩნდეთ ჩვენი პლანეტის ჰოლოგრაფიულ მსგავსებაზე.

საინტერესოა, რომ შავი ხვრელები სულაც არ არის შავი.

კვაზარები შორეული გალაქტიკების ნათელი ბირთვებია, რომლებიც იკვებებიან შავი ხვრელების გამოსხივების ენერგიით.

ისინი იმდენად კაშკაშაა, რომ აჭარბებენ თავიანთი გალაქტიკების ყველა ვარსკვლავის გამოსხივების ძალას.

ასეთი გამოსხივება ჩნდება მაშინ, როდესაც შავი ხვრელი ახალ მატერიაზე ტკბება.

გასაგებად რომ ვთქვათ, ის, რაც ჩვენ ჯერ კიდევ შეგვიძლია დავინახოთ, არის მატერია შავი ხვრელის დიაპაზონის მიღმა. მის დიაპაზონში არაფერია, სინათლეც კი.

მატერიის შთანთქმის დროს გამოიყოფა კოლოსალური ენერგია. სწორედ ეს ნათება ჩანს კვაზარებზე დაკვირვებისას.

ამიტომ, ობიექტები, რომლებიც შავ ხვრელთან ახლოს არიან, ძალიან ცხელი იქნება.

„სპაგეტიფიკაციამდე“ დიდი ხნით ადრე მძლავრი გამოსხივება გაგაწვით.

მათთვის, ვინც უყურებს კრისტოფერ ნოლანის ფილმს Interstellar, პლანეტის პერსპექტივა შავი ხვრელის გარშემო ბრუნავს მხოლოდ ერთი გზით შეიძლება იყოს მიმზიდველი.

სიცოცხლის განვითარებისთვის საჭიროა ენერგიის წყარო ან ტემპერატურის სხვაობა. და შავი ხვრელი შეიძლება იყოს ასეთი წყარო.

თუმცა არის ერთი პირობა.

შავმა ხვრელმა უნდა შეწყვიტოს ნებისმიერი ნივთიერების შთანთქმა. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ის გამოყოფს ზედმეტ ენერგიას მეზობელ სამყაროებში სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. როგორი იქნებოდა ცხოვრება ასეთ სამყაროში (იმ პირობით, რომ ძალიან ახლოს არ არის, თორემ "სპაგეტი" იქნება), მაგრამ ეს სხვა საკითხია.

ენერგიის რაოდენობა, რომელსაც პლანეტა მიიღებს, დიდი ალბათობით მცირე იქნება იმასთან შედარებით, რასაც დედამიწა იღებს მზისგან.

და ჰაბიტატი ასეთ პლანეტაზე საკმაოდ უცნაური იქნებოდა.

სწორედ ამიტომ, ფილმის Interstellar-ის გადაღებისას, თორნმა კონსულტაცია გაიარა მეცნიერებთან შავი ხვრელის გამოსახულების სიზუსტის უზრუნველსაყოფად.

ყველა ეს ფაქტორი არ გამორიცხავს ცხოვრებას, მას უბრალოდ საკმაოდ ხისტი მსოფლმხედველობა აქვს და ძნელია წინასწარ განსაზღვრო როგორი იქნება.

შავი ხვრელის კონცეფცია ყველასთვის ცნობილია - სკოლის მოსწავლეებიდან მოხუცებამდე, იგი გამოიყენება სამეცნიერო და ფანტასტიკურ ლიტერატურაში, ყვითელ მედიასა და სამეცნიერო კონფერენციებზე. მაგრამ ყველამ არ იცის ზუსტად რა არის ეს ხვრელები.

შავი ხვრელების ისტორიიდან

1783 წპირველი ჰიპოთეზა ისეთი ფენომენის არსებობის შესახებ, როგორიცაა შავი ხვრელი, წამოაყენა 1783 წელს ინგლისელმა მეცნიერმა ჯონ მიშელმა. თავის თეორიაში მან გააერთიანა ნიუტონის ორი ქმნილება - ოპტიკა და მექანიკა. მიშელის იდეა ასეთი იყო: თუ სინათლე არის პაწაწინა ნაწილაკების ნაკადი, მაშინ, როგორც ყველა სხვა სხეული, ნაწილაკებმაც უნდა განიცადონ გრავიტაციული ველის მიზიდულობა. თურმე ვიდრე უფრო მასიური ვარსკვლავი, მით უფრო უჭირს სინათლეს წინააღმდეგობა გაუწიოს მის მიზიდულობას. მიშელიდან 13 წლის შემდეგ, ფრანგმა ასტრონომმა და მათემატიკოსმა ლაპლასმა წამოაყენა (სავარაუდოდ, მისი ბრიტანელი კოლეგისგან დამოუკიდებლად) მსგავსი თეორია.

1915 წთუმცა, მათი ყველა ნამუშევარი გამოუცხადებელი დარჩა მე-20 საუკუნის დასაწყისამდე. 1915 წელს ალბერტ აინშტაინმა გამოაქვეყნა ფარდობითობის ზოგადი თეორია და აჩვენა, რომ გრავიტაცია არის მატერიით გამოწვეული სივრცე-დროის გამრუდება, ხოლო რამდენიმე თვის შემდეგ გერმანელმა ასტრონომმა და თეორიულმა ფიზიკოსმა კარლ შვარცშილდმა გამოიყენა იგი კონკრეტული ასტრონომიული პრობლემის გადასაჭრელად. მან გამოიკვლია მზის გარშემო მრუდი სივრცე-დროის სტრუქტურა და ხელახლა აღმოაჩინა შავი ხვრელების ფენომენი.

(ჯონ უილერმა გამოიგონა ტერმინი "შავი ხვრელები")

1967 წ ამერიკელი ფიზიკოსიჯონ უილერმა გამოკვეთა სივრცე, რომელიც შეიძლება დაიმსხვრა, როგორც ქაღალდის ნაჭერი, უსასრულო წერტილად და დაასახელა ტერმინი „შავი ხვრელი“.

1974 წ ბრიტანელი ფიზიკოსისტივენ ჰოკინგმა დაამტკიცა, რომ შავ ხვრელებს, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი მატერიას უკან დაბრუნების გარეშე ყლაპავს, შეუძლიათ გამოსხივება და საბოლოოდ აორთქლება. ამ ფენომენს „ჰოკინგის გამოსხივება“ ეწოდება.

დღესდღეობით. უახლესი კვლევაპულსარები და კვაზარები, ასევე აღმოჩენა რელიქტური გამოსხივებასაბოლოოდ შესაძლებელი გახდა შავი ხვრელების კონცეფციის აღწერა. 2013 წელს გაზის ღრუბელი G2 ძალიან ახლოს მივიდა შავ ხვრელთან და, სავარაუდოდ, ის შეიწოვება. უნიკალური პროცესიმისცემს უზარმაზარ შესაძლებლობებს შავი ხვრელების მახასიათებლების ახალი აღმოჩენებისთვის.

რა არის სინამდვილეში შავი ხვრელები?

ფენომენის ლაკონური ახსნა ასე ჟღერს. შავი ხვრელი არის სივრცე-დროის რეგიონი, რომლის გრავიტაციული მიზიდულობაიმდენად დიდია, რომ ვერცერთი ობიექტი, მათ შორის მსუბუქი კვანტები, ვერ დატოვებს მას.

შავი ხვრელი ოდესღაც მასიური ვარსკვლავი იყო. სანამ თერმობირთვული რეაქციები ინარჩუნებს მაღალ წნევას მის ნაწლავებში, ყველაფერი ნორმალურად რჩება. მაგრამ დროთა განმავლობაში ენერგიის მარაგი იწურება და ციური სხეული, საკუთარი მიზიდულობის გავლენით, იწყებს შეკუმშვას. ამ პროცესის ბოლო ეტაპი არის ვარსკვლავის ბირთვის კოლაფსი და შავი ხვრელის წარმოქმნა.

• 1. შავი ხვრელის ჭავლის ამოფრქვევა დიდი სიჩქარით


• 2. მატერიის დისკი იზრდება შავ ხვრელად


• 3. შავი ხვრელი


• 4. შავი ხვრელის რეგიონის დეტალური სქემა


• 5. ნაპოვნი ახალი დაკვირვებების ზომა

ყველაზე გავრცელებული თეორია ამბობს, რომ მსგავსი ფენომენი არის ყველა გალაქტიკაში, მათ შორის ჩვენი ირმის ნახტომის ცენტრში. უზარმაზარი ძალახვრელის მიზიდულობას შეუძლია რამდენიმე გალაქტიკა დაიჭიროს თავის გარშემო, რაც ხელს უშლის მათ ერთმანეთისგან დაშორებას. „დაფარვის ზონა“ შეიძლება განსხვავებული იყოს, ეს ყველაფერი დამოკიდებულია შავ ხვრელად ქცეული ვარსკვლავის მასაზე და შეიძლება იყოს ათასობით სინათლის წელი.

შვარცშილდის რადიუსი

შავი ხვრელის მთავარი თვისება ის არის, რომ მასში მოხვედრილი ნებისმიერი მატერია ვეღარასოდეს დაბრუნდება. იგივე ეხება სინათლეს. მათ ბირთვში ხვრელები არის სხეულები, რომლებიც მთლიანად შთანთქავენ მათზე მოხვედრილ სინათლეს და არ ასხივებენ საკუთარს. ასეთი ობიექტები შეიძლება ვიზუალურად გამოჩნდეს აბსოლუტური სიბნელის კოლტების სახით.

• 1. მატერიის მოძრავი სინათლის სიჩქარის ნახევარი


• 2. ფოტონის ბეჭედი


• 3. შიდა ფოტონის რგოლი


• 4. მოვლენათა ჰორიზონტი შავ ხვრელში

აინშტაინის ფარდობითობის ზოგად თეორიაზე დაყრდნობით, თუ სხეული უახლოვდება ხვრელის ცენტრიდან კრიტიკულ მანძილზე, ის ვეღარ დაბრუნდება. ამ მანძილს შვარცშილდის რადიუსი ეწოდება. კონკრეტულად რა ხდება ამ რადიუსში, უცნობია, მაგრამ არსებობს ყველაზე გავრცელებული თეორია. ითვლება, რომ შავი ხვრელის მთელი მატერია კონცენტრირებულია უსასრულოდ პატარა წერტილში და მის ცენტრში არის უსასრულო სიმკვრივის ობიექტი, რომელსაც მეცნიერები უწოდებენ სინგულარულ აშლილობას.

როგორ ვარდება შავ ხვრელში

(სურათზე მშვილდოსანი A * შავი ხვრელი სინათლის უკიდურესად კაშკაშა გროვას ჰგავს)

არც ისე დიდი ხნის წინ, 2011 წელს, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს გაზის ღრუბელი, დაარქვეს მას მარტივი სახელი G2, რომელიც ასხივებს. უჩვეულო სინათლე. ასეთმა ნათებამ შეიძლება გამოიწვიოს ხახუნი გაზსა და მტვერში, რომელიც გამოწვეულია შავი ხვრელის Sagittarius A *-ის მოქმედებით და რომელიც მის გარშემო ბრუნავს აკრეციული დისკის სახით. ამრიგად, ჩვენ ვხდებით სუპერმასიური შავი ხვრელის მიერ გაზის ღრუბლის შთანთქმის საოცარი ფენომენის დამკვირვებლები.

ავტორი უახლესი კვლევაშავ ხვრელთან ყველაზე ახლო მიდგომა 2014 წლის მარტში მოხდება. ჩვენ შეგვიძლია ხელახლა შევქმნათ სურათი, თუ როგორ წარიმართება ეს საინტერესო სპექტაკლი.

• 1. როდესაც ის პირველად ჩნდება მონაცემებში, გაზის ღრუბელი წააგავს გაზისა და მტვრის უზარმაზარ ბურთულას.


• 2. ახლა, 2013 წლის ივნისის მონაცემებით, ღრუბელი ათობით მილიარდი კილომეტრით არის დაშორებული შავი ხვრელიდან. მასში ვარდება 2500 კმ/წმ სიჩქარით.


• 3. მოსალოდნელია, რომ ღრუბელი გაივლის შავ ხვრელს, მაგრამ მოქცევის ძალები, რომლებიც გამოწვეულია მიზიდულობის სხვაობით, რომელიც მოქმედებს ღრუბლის წინა და უკანა კიდეებზე, გამოიწვევს მის უფრო და უფრო გახანგრძლივებას.


• 4. ღრუბლის გატეხვის შემდეგ, მისი უმეტესი ნაწილი, სავარაუდოდ, გაერთიანდება აკრეციულ დისკში Sagittarius A*-ის გარშემო და წარმოიქმნება მასში. დარტყმის ტალღები. ტემპერატურა რამდენიმე მილიონ გრადუსამდე მოიმატებს.


• 5. ღრუბლის ნაწილი პირდაპირ შავ ხვრელში ჩავარდება. ზუსტად არავინ იცის, რა ბედი ეწევა ამ ნივთიერებას, მაგრამ მოსალოდნელია, რომ დაცემის პროცესში ის რენტგენის სხივების მძლავრ ნაკადებს გამოსცემს და სხვა ვერავინ დაინახავს.

ვიდეო: შავი ხვრელი გაზის ღრუბელს ყლაპავს

(კომპიუტერული სიმულაცია იმის შესახებ, თუ რამდენი G2 გაზის ღრუბელი განადგურდება და მოიხმარს შავი ხვრელი Sagittarius A*)

რა არის შავი ხვრელის შიგნით?

არსებობს თეორია, რომელიც ამტკიცებს, რომ შავი ხვრელი შიგნით პრაქტიკულად ცარიელია და მთელი მისი მასა კონცენტრირებულია წარმოუდგენლად პატარა წერტილში, რომელიც მდებარეობს მის ცენტრში - სინგულარობა.

მეორე თეორიის თანახმად, რომელიც არსებობს ნახევარი საუკუნის განმავლობაში, ყველაფერი, რაც შავ ხვრელში ვარდება, გადადის სხვა სამყაროში, რომელიც მდებარეობს თავად შავ ხვრელში. ახლა ეს თეორია არ არის მთავარი.

და არსებობს მესამე, ყველაზე თანამედროვე და გამძლე თეორია, რომლის მიხედვითაც ყველაფერი, რაც შავ ხვრელში ვარდება, იხსნება მის ზედაპირზე არსებული სიმების ვიბრაციაში, რომელიც მოვლენის ჰორიზონტად არის დანიშნული.

რა არის მოვლენის ჰორიზონტი? შეუძლებელია შავ ხვრელში ჩახედვა სუპერმძლავრი ტელესკოპითაც კი, რადგან სინათლესაც კი, რომელიც გიგანტურ კოსმოსურ ძაბრში მოხვდება, უკან გაჩენის შანსი არ აქვს. ყველაფერი, რაც შეიძლება რატომღაც განიხილება, მის უშუალო სიახლოვესაა.

მოვლენის ჰორიზონტი არის პირობითი ხაზიზედაპირი, რომლის ქვეშაც ვერაფერი (არც გაზი, ვერც მტვერი, ვერც ვარსკვლავები, ვერც სინათლე) ვერ გაძვრება. და ეს არის ძალიან იდუმალი წერტილი სამყაროს შავ ხვრელებში.