შავი ხვრელების ჩახლართულ დარბაზებში ერთმანეთს ეჯახება ორი ფუნდამენტური თეორია, რომელიც აღწერს ჩვენს სამყაროს. შავი ხვრელები მართლა არსებობენ? როგორც ჩანს, დიახ. შესაძლებელია თუ არა იმ ფუნდამენტური პრობლემების გადაჭრა, რომლებიც წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც შავ ხვრელებს უფრო ყურადღებით დავაკვირდებით? უცნობი. იმის გასაგებად, თუ რასთან აქვთ საქმე მეცნიერებს, მოგიწევთ ცოტათი ჩაძიროთ ამ უჩვეულო ობიექტების შესწავლის ისტორიაში. და დავიწყებთ იმით, რომ ფიზიკაში არსებული ყველა ძალიდან არის ერთი, რომელიც ჩვენ საერთოდ არ გვესმის: გრავიტაცია.

გრავიტაცია არის ფუნდამენტური ფიზიკისა და ასტრონომიის გადაკვეთის წერტილი, საზღვარი, სადაც ერთმანეთს ეჯახება ორი ყველაზე ფუნდამენტური თეორია, რომელიც აღწერს ჩვენს სამყაროს: კვანტური თეორია და აინშტაინის სივრცე-დროისა და გრავიტაციის თეორია, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ფარდობითობის ზოგადი თეორია.

შავი ხვრელები და გრავიტაცია

როგორც ჩანს, ეს ორი თეორია შეუთავსებელია. და ეს არც კი არის პრობლემა. ისინი არსებობენ სხვადასხვა სამყაროში, კვანტური მექანიკა ძალიან ცოტას აღწერს, ზოგადი ფარდობითობა კი ძალიან ბევრს აღწერს.

ეს ორი თეორია მხოლოდ მაშინ ეჯახება, როცა უკიდურესად მცირე მასშტაბებს და ექსტრემალურ გრავიტაციას მიაღწევთ და რატომღაც ერთი მათგანი არასწორი აღმოჩნდება. ყოველ შემთხვევაში, ეს თეორიიდან გამომდინარეობს.

მაგრამ სამყაროში არის ერთი ადგილი, სადაც რეალურად შეგვეძლო ამ პრობლემის მოწმენი და შესაძლოა მისი გადაჭრაც კი: შავი ხვრელის საზღვარი. სწორედ აქ ვხვდებით ყველაზე ექსტრემალურ გრავიტაციას. მხოლოდ აქ არის ერთი პრობლემა: შავი ხვრელი ჯერ არავის „მინახავს“.

რა არის შავი ხვრელი?

წარმოიდგინეთ, რომ ფიზიკურ სამყაროში მთელი დრამა ხდება სივრცე-დროის თეატრში, მაგრამ გრავიტაცია არის ერთადერთი ძალა, რომელიც რეალურად ცვლის თეატრს, რომელშიც ის თამაშობს.

მიზიდულობის ძალა მართავს სამყაროს, მაგრამ ეს შეიძლება არც იყოს ძალა ტრადიციული გაგებით. აინშტაინმა ეს აღწერა, როგორც სივრცე-დროის დეფორმაციის შედეგი. და შესაძლოა ის უბრალოდ არ ჯდება ნაწილაკების ფიზიკის სტანდარტულ მოდელში.

როდესაც ძალიან დიდი ვარსკვლავი ფეთქდება თავისი სიცოცხლის ბოლოს, მისი ყველაზე შიდა ნაწილი იშლება საკუთარი გრავიტაციის ქვეშ, რადგან აღარ არის საკმარისი საწვავი გრავიტაციაზე წნევის შესანარჩუნებლად. გრავიტაციას ხომ მაინც ძალუძს ძალა, როგორც ჩანს.

მატერია იშლება და ბუნებაში არც ერთი ძალა არ დატოვებს ამ კოლაფსს.

უსასრულო დროში ვარსკვლავი იშლება უსასრულოდ მცირე წერტილში: სინგულარობა, ან მოდით დავარქვათ მას შავი ხვრელი. მაგრამ სასრულ დროში, რა თქმა უნდა, ვარსკვლავის ბირთვი დაიშლება სასრული ზომის რაღაცაში და კვლავ ექნება უზარმაზარი მასა უსასრულოდ მცირე რეგიონში. მას ასევე ეძახიან შავ ხვრელს.

შავი ხვრელები ყველაფერს არ შთანთქავენ.

აღსანიშნავია, რომ მოსაზრება, რომ შავი ხვრელი აუცილებლად შთანთქავს ყველაფერს თავის თავში, არასწორია.

სინამდვილეში, ვარსკვლავის გარშემო ბრუნავთ თუ ვარსკვლავისგან წარმოქმნილ შავ ხვრელს, არ აქვს მნიშვნელობა, სანამ მასა იგივე რჩება. კარგი ძველი ცენტრიდანული ძალა და თქვენი კუთხური იმპულსი დაიცავს თქვენ და დაგიცავთ გადავარდნისგან.

და მხოლოდ მაშინ, როცა ამუშავებთ რაკეტის მუხრუჭებს ბრუნის გასატეხად, თქვენ იწყებთ ვარდნას შიგნით.

თუმცა, როგორც კი დაიწყებთ შავ ხვრელში ჩავარდნას, თანდათან აჩქარდებით უფრო და უფრო მაღალ სიჩქარეებამდე, სანამ საბოლოოდ არ მიაღწევთ სინათლის სიჩქარეს.

რატომ არის კვანტური თეორია და ფარდობითობის ზოგადი თეორია შეუთავსებელი?

ამ დროისთვის ყველაფერი ინგრევა, რადგან ფარდობითობის ზოგადი თეორიის მიხედვით, სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად ვერაფერი მოძრაობს.

სინათლე არის სუბსტრატი, რომელიც გამოიყენება კვანტურ სამყაროში ძალების გაცვლისა და ინფორმაციის გადასატანად მაკროკოსმოსში. სინათლე განსაზღვრავს რამდენად სწრაფად შეგიძლიათ დააკავშიროთ მიზეზი და შედეგი. თუ სინათლეზე სწრაფად მოძრაობთ, შეგიძლიათ ნახოთ მოვლენები და შეცვალოთ ყველაფერი სანამ მოხდება. და ამას ორი შედეგი აქვს:

• იმ წერტილში, სადაც თქვენ მიაღწევთ სინათლის სიჩქარეს შიგნით დაცემით, თქვენ ასევე უნდა გაფრინდეთ ამ წერტილიდან კიდევ უფრო სწრაფი სიჩქარით, რაც შეუძლებელი ჩანს. ამიტომ, ჩვეულებრივი ფიზიკური სიბრძნე გეტყვით, რომ ვერაფერი დატოვებს შავ ხვრელს ამ ბარიერის მიღმა, რომელსაც ჩვენ ასევე ვუწოდებთ „მოვლენის ჰორიზონტს“.
• აქედან გამომდინარეობს ისიც, რომ კვანტური ინფორმაციის კონსერვაციის ძირითადი პრინციპები მოულოდნელად ირღვევა.

მართალია თუ არა ეს და როგორ შეგვიძლია შევცვალოთ გრავიტაციის თეორია (ან კვანტური ფიზიკა) არის კითხვები, რომლებზეც ბევრი ფიზიკოსი ეძებს პასუხს. და ვერავინ იტყვის, რა არგუმენტებამდე მივალთ საბოლოოდ.

არსებობს თუ არა შავი ხვრელები?

ცხადია, მთელი ეს მღელვარება გამართლებული იქნებოდა მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ შავი ხვრელები მართლაც არსებობდნენ ამ სამყაროში. მაშ არსებობენ ისინი?

გასულ საუკუნეში დამაჯერებლად დადასტურდა, რომ ზოგიერთი ორობითი ვარსკვლავი ინტენსიური რენტგენის გამოსხივების მქონე ვარსკვლავებია, რომლებიც შავ ხვრელებში დაიშალნენ.

უფრო მეტიც, გალაქტიკების ცენტრებში ხშირად ვხვდებით მასის უზარმაზარი, ბნელი კონცენტრაციის მტკიცებულებებს. ეს შეიძლება იყოს შავი ხვრელების სუპერმასიური ვერსიები, რომლებიც, სავარაუდოდ, წარმოიქმნება მრავალი ვარსკვლავისა და გაზის ღრუბლების შერწყმის შედეგად, რომლებიც ჩავარდა გალაქტიკის ცენტრში.

მტკიცებულებები დამაჯერებელია, მაგრამ არაპირდაპირი. საშუალებას გვაძლევს სულ მცირე „მოგვეგო“ შავი ხვრელების შერწყმა, მაგრამ მოვლენათა ჰორიზონტის ხელმოწერა ჯერ კიდევ გაუგებარია და ჩვენ აქამდე არასოდეს „გვინახავს“ შავი ხვრელები - ისინი უბრალოდ ძალიან მცირეა, ძალიან შორს და უმეტეს შემთხვევაში, ძალიან შავი.

რას ჰგავს შავი ხვრელი?

თუ პირდაპირ შავ ხვრელში ჩახედავთ, დაინახავთ ყველაზე ბნელ სიბნელეს, რომლის წარმოდგენაც კი შეიძლება.

მაგრამ შავი ხვრელის უშუალო გარემო შეიძლება იყოს საკმარისად კაშკაშა, რადგან აირები სპირალურად მოძრაობენ შიგნით - შენელდება მაგნიტური ველების წინააღმდეგობის გამო.

მაგნიტური ხახუნის გამო გაზი თბება უზარმაზარ ტემპერატურამდე რამდენიმე ათეული მილიარდი გრადუსამდე და იწყებს ულტრაიისფერი და რენტგენის გამოსხივებას.

ულტრაცხელი ელექტრონები, რომლებიც ურთიერთქმედებენ გაზში მაგნიტურ ველთან, იწყებენ ინტენსიური რადიო გამოსხივების გამომუშავებას. ამრიგად, შავ ხვრელებს შეუძლიათ ბრწყინავდნენ და შეიძლება გარშემორტყმული იყვნენ ცეცხლის რგოლით, რომელიც ასხივებს სხვადასხვა ტალღის სიგრძეს.

ცეცხლის რგოლი შავ-შავი ცენტრით

და მაინც, ცენტრში მოვლენის ჰორიზონტი მტაცებელი ფრინველის მსგავსად იჭერს ყველა ფოტონს, რომელიც ძალიან ახლოსაა.

იმის გამო, რომ სივრცე შავი ხვრელის უზარმაზარი მასით არის მოხრილი, სინათლის ბილიკებიც მრუდეა და შავი ხვრელის გარშემო თითქმის კონცენტრირებულ წრეებსაც კი ქმნიან, როგორც სერპენტინები ღრმა ხეობის გარშემო. სინათლის ეფექტის ეს რგოლი ჯერ კიდევ 1916 წელს გამოითვალა ცნობილმა მათემატიკოსმა დევიდ ჰილბერტმა, სულ რაღაც რამდენიმე თვის შემდეგ, რაც ალბერტ აინშტაინმა დაასრულა ფარდობითობის ზოგადი თეორია.

შავი ხვრელის მრავალჯერ შემოვლის შემდეგ, სინათლის სხივების ნაწილი შეიძლება გაიქცეს, ზოგი კი მოვლენის ჰორიზონტში აღმოჩნდეს. სინათლის ამ რთულ გზაზე თქვენ შეგიძლიათ ფაქტიურად ჩახედოთ შავ ხვრელს. და "არაფერი", რომელიც თქვენს თვალში გამოჩნდება, იქნება მოვლენის ჰორიზონტი.

შავი ხვრელის სურათი რომ გადაგეღოთ, დაინახავდით შავ ჩრდილს, რომელიც გარშემორტყმულია სინათლის კაშკაშა ნისლით. ჩვენ ამ მახასიათებელს შავი ხვრელის ჩრდილი ვუწოდეთ.

აღსანიშნავია, რომ ეს ჩრდილი უფრო დიდია, ვიდრე მოსალოდნელია, თუ ავიღებთ მოვლენის ჰორიზონტის დიამეტრს საწყის წერტილად. მიზეზი ის არის, რომ შავი ხვრელი მოქმედებს როგორც გიგანტური ლინზა და აძლიერებს თავის თავს.

ჩრდილის გარემო წარმოდგენილი იქნება პაწაწინა „ფოტონური რგოლით“ სინათლის გამო, რომელიც თითქმის სამუდამოდ ტრიალებს შავი ხვრელის გარშემო. გარდა ამისა, თქვენ იხილავთ უფრო მეტ სინათლის რგოლს, რომლებიც გამოჩნდება მოვლენის ჰორიზონტთან, მაგრამ კონცენტრირდება შავი ხვრელის ჩრდილის გარშემო ლინზირების ეფექტის გამო.

ფანტაზია თუ რეალობა?

შეიძლება თუ არა შავი ხვრელი იყოს ნამდვილი ფიქცია, რომლის სიმულაცია მხოლოდ კომპიუტერზეა შესაძლებელი? ან პრაქტიკაში ჩანს? პასუხი: შესაძლოა.

სამყაროში არის ორი შედარებით ახლომდებარე სუპერმასიური შავი ხვრელი, რომლებიც იმდენად დიდი და ახლოსაა, რომ მათი ჩრდილების დაფიქსირება შესაძლებელია თანამედროვე ტექნოლოგიების გამოყენებით.

ჩვენი ირმის ნახტომის ცენტრში არის შავი ხვრელები ჩვენგან 26000 სინათლის წლის მანძილზე, მზეზე 4 მილიონჯერ მეტი მასით და შავი ხვრელი გიგანტურ ელიფსურ გალაქტიკაში M87 (მესიე 87) 3-6 მასით. მილიარდი მზის მასა.

იხილეთ მდოგვის მარცვალი ნიუ-იორკში ევროპიდან

შემთხვევით, მარტივი რადიაციული თეორიები პროგნოზირებენ, რომ ორივე ობიექტისთვის, მოვლენათა ჰორიზონტის მახლობლად წარმოქმნილი გამოსხივება 230 ჰც და ზემოთ რადიოსიხშირეებზე გამოსხივდება.

უმეტესობა ჩვენგანი ხვდება ამ სიხშირეებს მხოლოდ მაშინ, როდესაც გვიწევს სკანერის გავლა თანამედროვე აეროპორტში. შავი ხვრელები მათში მუდმივად ბანაობენ.

ამ გამოსხივებას აქვს ძალიან მოკლე ტალღის სიგრძე - მილიმეტრის რიგით - რომელიც ადვილად შეიწოვება წყლის მიერ. იმისათვის, რომ ტელესკოპმა დააკვირდეს კოსმოსურ მილიმეტრულ ტალღებს, ის უნდა განთავსდეს მშრალ მთაზე, რათა თავიდან აიცილოს რადიაციის შეწოვა დედამიწის ტროპოსფეროში.

ძირითადად, ჩვენ გვჭირდება მილიმეტრიანი ტელესკოპი, რომელსაც შეუძლია დაინახოს მდოგვის თესლის ზომის ობიექტი ნიუ-იორკში, სადღაც ნიდერლანდებიდან. ეს ტელესკოპი ათასჯერ უფრო მკვეთრი იქნება ვიდრე ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპი და მილიმეტრიანი ტალღისთვის ასეთი ტელესკოპი ატლანტის ოკეანის ზომის ან უფრო დიდი იქნება.

დედამიწის ზომის ვირტუალური ტელესკოპი

საბედნიეროდ, ჩვენ არ გვჭირდება დედამიწის დაფარვა ერთი რადიო ჭურჭლით, რადგან ჩვენ შეგვიძლია ავაშენოთ ვირტუალური ტელესკოპი იმავე გარჩევადობით, დედამიწის ირგვლივ სხვადასხვა მთებში არსებული ტელესკოპების მონაცემების გაერთიანებით.

ამ ტექნიკას ეწოდება დიაფრაგმის სინთეზი და ძალიან გრძელი ძირითადი ინტერფერომეტრია (VLBI). იდეა საკმაოდ ძველი და დადასტურებული რამდენიმე ათეული წელია, მაგრამ მხოლოდ ახლა გახდა შესაძლებელი მისი გამოყენება მაღალ რადიო სიხშირეებზე.

პირველმა წარმატებულმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ მოვლენათა ჰორიზონტის სტრუქტურების შესწავლა შესაძლებელია ასეთ სიხშირეზე. ახლა არის ყველაფერი, რაც გჭირდებათ ასეთი ექსპერიმენტის ფართომასშტაბიანი ჩასატარებლად.

სამუშაოები უკვე მიმდინარეობს

BlackHoleCam პროექტი არის ევროპული პროექტი ასტროფიზიკური შავი ხვრელების საბოლოოდ გამოსახულების, გაზომვისა და გაგების მიზნით. ევროპული პროექტი გლობალური თანამშრომლობის ნაწილია - Event Horizon Telescope კონსორციუმი, რომელიც მოიცავს 200-ზე მეტ მეცნიერს ევროპიდან, ამერიკიდან, აზიიდან და აფრიკიდან. მათ ერთად სურთ შავი ხვრელის პირველი სურათის გადაღება.

2017 წლის აპრილში მათ დააკვირდნენ გალაქტიკის ცენტრს და M87-ს რვა ტელესკოპით ექვს სხვადასხვა მთაზე ესპანეთში, არიზონაში, ჰავაიში, მექსიკაში, ჩილესა და სამხრეთ პოლუსზე.

ყველა ტელესკოპი აღჭურვილი იყო ზუსტი ატომური საათებით მათი მონაცემების ზუსტად სინქრონიზაციისთვის. მეცნიერებმა ჩაწერეს რამდენიმე პეტაბაიტი ნედლეული მონაცემი, იმ დროისთვის მთელ მსოფლიოში საოცრად კარგი ამინდის პირობების წყალობით.

შავი ხვრელის ფოტო

თუ მეცნიერები მოახერხებენ მოვლენის ჰორიზონტის დანახვას, ეცოდინებათ, რომ პრობლემები, რომლებიც წარმოიქმნება კვანტური თეორიისა და ფარდობითობის ზოგადი თეორიის კვეთაზე, არა აბსტრაქტული, არამედ ძალიან რეალურია. შესაძლოა, სწორედ მაშინ მოხდეს მათი მოგვარება.

ეს შეიძლება გაკეთდეს შავი ხვრელების ჩრდილების უფრო მკაფიო გამოსახულებების მიღებით, ან ვარსკვლავებისა და პულსარების თვალყურის დევნით, რომლებიც მიდიან შავი ხვრელების გარშემო, ამ ობიექტების შესასწავლად ყველა არსებული მეთოდის გამოყენებით.

შესაძლოა შავი ხვრელები მომავალში ჩვენი ეგზოტიკური ლაბორატორიები გახდეს.

ტერმინი „შავი ხვრელი“ პირველად 1967 წელს გამოიყენა ჯონ ა. უილერმა. ასე ჰქვია სივრცესა და დროში არსებულ რეგიონს ისეთი დიდი გრავიტაციით, რომ მსუბუქი კვანტებიც კი ვერ ტოვებენ მას. ზომა განისაზღვრება გრავიტაციული რადიუსით, ხოლო მოქმედების საზღვარს მოვლენათა ჰორიზონტი ეწოდება.

ფორმის მახასიათებლები

იდეალურ შემთხვევაში, შავი ხვრელი, იმ პირობით, რომ ის იზოლირებულია, არის სივრცის აბსოლუტურად შავი რეგიონი. როგორ გამოიყურება სინამდვილეში შავი ხვრელი, ჯერ არავინ იცის, მხოლოდ ის არის ცნობილი, რომ ის არ შეესაბამება თავის სახელს, რადგან ის აბსოლუტურად უხილავია. ასტრონომების აზრით, მისი არსებობა შეიძლება განისაზღვროს მხოლოდ მოვლენის ჰორიზონტზე ნათებამ. ეს ხდება ორი მიზეზის გამო:

1. მასში ხვდება მატერიის ნაწილაკები, რომელთა სიჩქარე უკუქცევის წერტილთან მიახლოებისას მცირდება. ისინი ქმნიან დიფუზური გაზისა და მტვრის ღრუბლის გამოსახულებას, შიგნით მზარდი სიმკვრივით.

2. სინათლის კვანტები, რომლებიც გადის შავ ხვრელთან, ცვლის მათ ტრაექტორიას. ეს დამახინჯება ზოგჯერ იმდენად დიდია, რომ სინათლე რამდენჯერმე ტრიალებს მის გარშემო, სანამ შიგნით მოხვდება. ეს ქმნის სინათლის რგოლს.

ასტრონომების ვარაუდით, ყოვლისმომცველი ვარსკვლავი სულაც არ არის უფორმო, მაგრამ ჰგავს ნახევარმთვარეს. ეს იმიტომ ხდება, რომ დამკვირვებლისკენ მიმართული მხარე, განსაკუთრებული კოსმოსური მიზეზების გამო, ყოველთვის უფრო კაშკაშაა, ვიდრე მეორე მხარე. ნახევარმთვარის ცენტრში მუქი წრე შავი ხვრელია.

გაჩენა

არსებობს ორი სცენარი: მასიური ვარსკვლავის ძლიერი შეკუმშვა, გალაქტიკის ცენტრის ან მისი გაზის შეკუმშვა. ასევე არსებობს ჰიპოთეზა, რომ ისინი ჩამოყალიბდნენ დიდი აფეთქების შემდეგ ან წარმოიქმნა ბირთვული რეაქციის დროს უზარმაზარი ენერგიის გამოთავისუფლების შედეგად.

სახეები

არსებობს რამდენიმე ძირითადი ტიპი: სუპერმასიური - ძალიან გადაზრდილი, ხშირად განლაგებულია გალაქტიკების ცენტრში; პირველადი - ვარაუდობენ, რომ ისინი შეიძლება გამოჩნდნენ დიდი გადახრებით გრავიტაციული ველისა და სიმკვრივის ერთგვაროვნებაში, როდესაც სამყარო გამოჩნდა; კვანტური - ჰიპოთეტურად წარმოიქმნება ბირთვული რეაქციების დროს და აქვს მიკროსკოპული ზომები.

შავი ხვრელის სიცოცხლე მარადიული არ არის

ს. ჰოკინგის ვარაუდით, ის შემოიფარგლება დაახლოებით 10-დან 60-ე ხარისხამდე. ხვრელი თანდათან „თხელდება“ და ტოვებს მხოლოდ ელემენტარულ ნაწილაკებს.

არსებობს ვარაუდი, რომ არსებობს ანტიპოდი - თეთრი ხვრელი. თუ ყველაფერი პირველში შედის და არ ტოვებს, მაშინ შეუძლებელია მეორეში მოხვედრა - ის მხოლოდ ათავისუფლებს. ამ თეორიის თანახმად, თეთრი ხვრელი მცირე ხნით ჩნდება და იშლება, გამოყოფს ენერგიასა და მატერიას. საკმაოდ სერიოზული მეცნიერები თვლიან, რომ ამ გზით იქმნება ერთგვარი გვირაბი, რომლის დახმარებითაც შეიძლება უზარმაზარი დისტანციებზე გადაადგილება.

ტერმინი „შავი ხვრელი“ პირველად 1967 წელს გამოიყენა ჯონ ა. უილერმა. ასე ჰქვია სივრცესა და დროში არსებულ რეგიონს ისეთი დიდი გრავიტაციით, რომ მსუბუქი კვანტებიც კი ვერ ტოვებენ მას. ზომა განისაზღვრება გრავიტაციული რადიუსით, ხოლო მოქმედების საზღვარს მოვლენათა ჰორიზონტი ეწოდება.

ფორმის მახასიათებლები

იდეალურ შემთხვევაში, შავი ხვრელი, იმ პირობით, რომ ის იზოლირებულია, არის სივრცის აბსოლუტურად შავი რეგიონი. როგორ გამოიყურება სინამდვილეში შავი ხვრელი, ჯერ არავინ იცის, მხოლოდ ის არის ცნობილი, რომ ის არ შეესაბამება თავის სახელს, რადგან ის აბსოლუტურად უხილავია. ასტრონომების აზრით, მისი არსებობა შეიძლება განისაზღვროს მხოლოდ მოვლენის ჰორიზონტზე ნათებამ. ეს ხდება ორი მიზეზის გამო:

1. მასში ხვდება მატერიის ნაწილაკები, რომელთა სიჩქარე უკუქცევის წერტილთან მიახლოებისას მცირდება. ისინი ქმნიან დიფუზური გაზისა და მტვრის ღრუბლის გამოსახულებას, შიგნით მზარდი სიმკვრივით.

2. სინათლის კვანტები, რომლებიც გადის შავ ხვრელთან, ცვლის მათ ტრაექტორიას. ეს დამახინჯება ზოგჯერ იმდენად დიდია, რომ სინათლე რამდენჯერმე ტრიალებს მის გარშემო, სანამ შიგნით მოხვდება. ეს ქმნის სინათლის რგოლს.

ასტრონომების ვარაუდით, ყოვლისმომცველი ვარსკვლავი სულაც არ არის უფორმო, მაგრამ ჰგავს ნახევარმთვარეს. ეს იმიტომ ხდება, რომ დამკვირვებლისკენ მიმართული მხარე, განსაკუთრებული კოსმოსური მიზეზების გამო, ყოველთვის უფრო კაშკაშაა, ვიდრე მეორე მხარე. ნახევარმთვარის ცენტრში მუქი წრე შავი ხვრელია.

გაჩენა

არსებობს ორი სცენარი: მასიური ვარსკვლავის ძლიერი შეკუმშვა, გალაქტიკის ცენტრის ან მისი გაზის შეკუმშვა. ასევე არსებობს ჰიპოთეზა, რომ ისინი ჩამოყალიბდნენ დიდი აფეთქების შემდეგ ან წარმოიქმნა ბირთვული რეაქციის დროს უზარმაზარი ენერგიის გამოთავისუფლების შედეგად.

სახეები

არსებობს რამდენიმე ძირითადი ტიპი: სუპერმასიური - ძალიან გადაზრდილი, ხშირად განლაგებულია გალაქტიკების ცენტრში; პირველადი - ვარაუდობენ, რომ ისინი შეიძლება გამოჩნდნენ დიდი გადახრებით გრავიტაციული ველისა და სიმკვრივის ერთგვაროვნებაში, როდესაც სამყარო გამოჩნდა; კვანტური - ჰიპოთეტურად წარმოიქმნება ბირთვული რეაქციების დროს და აქვს მიკროსკოპული ზომები.

შავი ხვრელის სიცოცხლე მარადიული არ არის

ს. ჰოკინგის ვარაუდით, ის შემოიფარგლება დაახლოებით 10-დან 60-ე ხარისხამდე. ხვრელი თანდათან „თხელდება“ და ტოვებს მხოლოდ ელემენტარულ ნაწილაკებს.

არსებობს ვარაუდი, რომ არსებობს ანტიპოდი - თეთრი ხვრელი. თუ ყველაფერი პირველში შედის და არ ტოვებს, მაშინ შეუძლებელია მეორეში მოხვედრა - ის მხოლოდ ათავისუფლებს. ამ თეორიის თანახმად, თეთრი ხვრელი მცირე ხნით ჩნდება და იშლება, გამოყოფს ენერგიასა და მატერიას. საკმაოდ სერიოზული მეცნიერები თვლიან, რომ ამ გზით იქმნება ერთგვარი გვირაბი, რომლის დახმარებითაც შეიძლება უზარმაზარი დისტანციებზე გადაადგილება.

ტერმინი „შავი ხვრელი“ პირველად 1967 წელს გამოიყენა ჯონ ა. უილერმა. ასე ჰქვია სივრცესა და დროში არსებულ რეგიონს ისეთი დიდი გრავიტაციით, რომ მსუბუქი კვანტებიც კი ვერ ტოვებენ მას. ზომა განისაზღვრება გრავიტაციული რადიუსით, ხოლო მოქმედების საზღვარს მოვლენათა ჰორიზონტი ეწოდება.

ფორმის მახასიათებლები

იდეალურ შემთხვევაში, შავი ხვრელი, იმ პირობით, რომ ის იზოლირებულია, არის სივრცის აბსოლუტურად შავი რეგიონი. როგორია სინამდვილეში შავი ხვრელი, ჯერ არავინ იცის, ცნობილია მხოლოდ ის, რომ ის არ ამართლებს მის სახელს, ვინაიდან ის აბსოლუტურად უხილავია. ასტრონომების აზრით, მისი არსებობა შეიძლება განისაზღვროს მხოლოდ მოვლენის ჰორიზონტზე ნათებამ. ეს ხდება ორი მიზეზის გამო:

მასში ხვდება მატერიის ნაწილაკები, რომელთა სიჩქარე უკუქცევის წერტილთან მიახლოებისას მცირდება. ისინი ქმნიან დიფუზური გაზისა და მტვრის ღრუბლის გამოსახულებას, შიგნით მზარდი სიმკვრივით.
სინათლის კვანტები, რომლებიც გადიან შავ ხვრელთან, ცვლის მათ ტრაექტორიას. ეს დამახინჯება ზოგჯერ იმდენად დიდია, რომ სინათლე რამდენჯერმე ტრიალებს მის გარშემო, სანამ შიგნით მოხვდება. ეს ქმნის სინათლის რგოლს.
ასტრონომების ვარაუდით, ყოვლისმომცველი ვარსკვლავი სულაც არ არის უფორმო, მაგრამ ჰგავს ნახევარმთვარეს. ეს იმიტომ ხდება, რომ დამკვირვებლისკენ მიმართული მხარე, განსაკუთრებული კოსმოსური მიზეზების გამო, ყოველთვის უფრო კაშკაშაა, ვიდრე მეორე მხარე. ნახევარმთვარის ცენტრში მუქი წრე შავი ხვრელია.

გაჩენა

არსებობს ორი სცენარი: მასიური ვარსკვლავის ძლიერი შეკუმშვა, გალაქტიკის ცენტრის ან მისი გაზის შეკუმშვა. ასევე არსებობს ჰიპოთეზა, რომ ისინი ჩამოყალიბდნენ დიდი აფეთქების შემდეგ ან წარმოიქმნა ბირთვული რეაქციის დროს უზარმაზარი ენერგიის გამოთავისუფლების შედეგად.

სახეები

არსებობს რამდენიმე ძირითადი ტიპი: სუპერმასიური - ძალიან გადაზრდილი, ხშირად განლაგებულია გალაქტიკების ცენტრში; პირველადი - ვარაუდობენ, რომ ისინი შეიძლება გამოჩნდნენ დიდი გადახრებით გრავიტაციული ველისა და სიმკვრივის ერთგვაროვნებაში, როდესაც სამყარო გამოჩნდა; კვანტური - ჰიპოთეტურად წარმოიქმნება ბირთვული რეაქციების დროს და აქვს მიკროსკოპული ზომები.

შავი ხვრელის სიცოცხლე მარადიული არ არის

ს. ჰოკინგის ვარაუდით, ის შემოიფარგლება დაახლოებით 10-დან 60-ე ხარისხამდე. ხვრელი თანდათან „თხელდება“ და ტოვებს მხოლოდ ელემენტარულ ნაწილაკებს.

არსებობს ვარაუდი, რომ არსებობს ანტიპოდი - თეთრი ხვრელი. თუ ყველაფერი პირველში შედის და არ ტოვებს, მაშინ შეუძლებელია მეორეში მოხვედრა - ის მხოლოდ ათავისუფლებს. ამ თეორიის თანახმად, თეთრი ხვრელი მცირე ხნით ჩნდება და იშლება, გამოყოფს ენერგიასა და მატერიას. საკმაოდ სერიოზული მეცნიერები თვლიან, რომ ამ გზით იქმნება ერთგვარი გვირაბი, რომლის დახმარებითაც შეიძლება უზარმაზარი დისტანციებზე გადაადგილება.