შავი ხვრელები არის ადგილები სივრცეში, რომელთა გაქცევის სიჩქარე უფრო მეტია, ვიდრე სინათლის სიჩქარე. ამ რეგიონებში არის ინტენსიური გრავიტაციული ველი და მატერია, რომელიც ძალიან მცირე სივრცეებშია შენახული.
შავი ხვრელის კონცენტრირებული მასა შეიძლება იყოს მზის მასაზე 20-ჯერ მეტი. ზომა, თუმცა, განსხვავდება; არსებობს დიდი და პატარა, და მეცნიერები ფსონებს აკეთებენ იმაზე, რომ არსებობს ატომის ზომის შავი ხვრელები.
რადგან მისი გრავიტაციული ველი ისეთი ინტენსიურია, სინათლესაც კი არ შეუძლია გაქცევა. ამ გზით ისინი უხილავია და შეუძლებელია არსებული თანხის შეფასება, მაგალითად, რძიან გზაში.
შავი ხვრელის პირველი სურათი (2019)
2019 წლის აპრილში მეცნიერებმა წარმოადგინეს შავი ხვრელის პირველი ფოტო, რომელიც მდებარეობს გალაქტიკის Messier 87 (M87) ცენტრში.
ამ შავი ხვრელის მასა მზეზე 6,5 მილიარდჯერ მეტია და დედამიწიდან მისი მანძილი 55 მილიონი სინათლის წელია.
სურათზე, ჩვენ ვხედავთ ანათებს ბეჭედს ბნელი ცენტრის გარშემო. ეს ბეჭედი არის სინათლის შედეგი, რომელიც ძლიერი სიმძიმის გამო შავი ხვრელის გარშემო იხრება.
ეს სურათი მიღებულია დედამიწის სხვადასხვა ნაწილზე გავრცელებული 8 რადიოტელესკოპის საშუალებით და რომლებიც Event Horizon Telescope (EHT) პროექტის ნაწილია.
როგორ არის შესაძლებელი შავი ხვრელის „დანახვა“?
მიუხედავად იმისა, რომ ისინი პირდაპირ არ ჩანს, მიმდებარე ვარსკვლავების ქცევა მიუთითებს შავი ხვრელის არსებობაზე, რადგან მიზიდულობა ახდენს გავლენას ახლომდებარე ვარსკვლავებზე და გაზებზე.
შავი ხვრელების ინტენსიური გრავიტაციული ძალა იპყრობს გაზებს, რომლებიც ახლომდებარეობს და ამ გაზებს ყოფნისას sucked აქვს მათი გრავიტაციული პოტენციური ენერგია თანდათან გარდაიქმნება კინეტიკური, თერმული და რადიოაქტიური.
გაზით აღწერილი ტრაექტორია შავი ხვრელისკენ სპირალს ჰგავს და გზად ასხივებენ ფოტონებს, რომლებიც გაქცევიან შავი ხვრელის ზღურბლამდე.
ეს გამონაბოლქვი ქმნის მის გარშემო ნათელ რგოლს, რომელიც იძლევა მის არაპირდაპირი დაკვირვების საშუალებას და წარმოადგენს შავი ხვრელის პირველი გადაღებული სურათის ხილულ ნაწილს.
შავი ხვრელების ტიპები
შავი ხვრელები კლასიფიცირდება როგორც ვარსკვლავური ან სუპერმასიური. პატარებს ვარსკვლავურებს უწოდებენ და უდიდესებს სუპერ მასივს უწოდებენ და მათ შეუძლიათ 1 მილიონი მზის მასა ერთად.
NASA- ს (აშშ კოსმოსური სააგენტოს) მიერ ჩატარებული კვლევების თანახმად, ყველა დიდ გალაქტიკას აქვს სუპერმასიური შავი ხვრელი მის ცენტრში.
ირმის ნახტომი არის სუპერ მასიური შავი ხვრელი, სახელწოდებით მშვილდოსანი A, რომლის მასა 4 მილიონი მზეა.
ვარაუდი არის, რომ სუპერმასივები სამყაროს წარმოშობისთანავე ჩამოყალიბდა, ვარსკვლავები კი სუპერნოვას ვარსკვლავის სიკვდილის შედეგია.
მზე არ უნდა იქცეს შავ ხვრელად, რადგან მას არ აქვს საკმარისი ენერგია მიმდინარე სიმძიმის შესაცვლელად.
შავი ხვრელების თეორია
დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ სინათლის სიჩქარე ეს იყო უსასრულო. ამასთან, 1676 წელს ოლე რომერმა აღმოაჩინა, რომ სინათლე სასრული სიჩქარით მოძრაობს.
ამ ფაქტმა ლაპლასი და ჯონ მიშელი XVIII საუკუნის ბოლოს მიიჩნიეს, რომ მათ არსებობა შეეძლოთ გრავიტაციული ველის მქონე ვარსკვლავები იმდენად ძლიერია, რომ გაქცევის სიჩქარე უფრო მეტი იყო ვიდრე მსუბუქი.
Ფარდობითობის თეორია ალბერტ აინშტაინის გენერალმა წარმოადგინა მიზიდულობის ძალა კოსმოსური დროის (მრუდი სივრცის) დეფორმაციის შედეგად. ამან გზა გაუხსნა შავი ხვრელების არსებობის თეორიულ ჩარჩოებს.
იმავე წელს, როგორც ზოგადი ფარდობითობის თეორიის ცნობილი კვლევის პრეზენტაცია, გერმანელმა ფიზიკოსმა კარლ შვარცშილდმა იპოვა აინშტაინის განტოლების ზუსტი ამოხსნა მასიური ვარსკვლავებისთვის და მათი სხივები დაუკავშირა მათ მაკარონი. ამრიგად, მან მათემატიკურად აჩვენა ამ რეგიონების არსებობა.
70-იანი წლების დასაწყისში სტივენ ჰოკინგი დაიწყო შავი ხვრელების მახასიათებლების კვლევა.
მისი კვლევის შედეგად მან იწინასწარმეტყველა, რომ შავი ხვრელები გამოსხივებას გამოსცემენ, რომელთა დადგენა სპეციალური ინსტრუმენტების საშუალებით ხდება. მისმა აღმოჩენამ შესაძლებელი გახადა შავი ხვრელების დეტალური შესწავლა.
ამრიგად, ტელესკოპების განვითარებასთან ერთად, რომლებიც ზომავს რენტგენის გამოსხივებას ვარსკვლავის წყაროებიდან, შესაძლებელი გახდა შავი ხვრელების არაპირდაპირი დაკვირვება.
მშვილდოსანი შავი ხვრელი A
მეცნიერთა შეფასებით, ელიფსურ და სპირალურ გალაქტიკებს, ისევე როგორც „ირმის ნახტომს“, აქვს სუპერმასიური შავი ხვრელი. ეს ეხება მშვილდოსანს A- ს, რომელიც დედამიწიდან 26,000 სინათლის წლის დაშორებით მდებარეობს.
გალაქტიკაში ჭარბი კოსმოსური მტვერი ხელს უშლის A მშვილდოსნის გარშემო დაკვირვებას. სხვა ციური სხეულებისგან განსხვავებით, რომლებიც სინათლეს ასხივებენ, შავი ხვრელები ჩვეულებრივი მეთოდით ვერ შეინიშნება. ამრიგად, სამუშაო ხორციელდება რადიოტალღებისა და რენტგენის საშუალებით.
გიგანტური შავი ხვრელი
ყველაზე დიდი შავი ხვრელი მასაზე 12 მილიონი ჯერ მასიურია. პეკინის უნივერსიტეტში ჩინელმა მეცნიერების მიერ გაკეთებული აღმოჩენა 2015 წელს გამოქვეყნდა.
შავი ხვრელი გალაქტიკის ცენტრშია - ისევე, როგორც სუპერმასიურები.
მეცნიერთა ვარაუდით, იგი 12,8 მილიარდი დედამიწის წლების წინ წარმოიქმნა და მას აქვს 420 ტრილიონი ჯერ მეტი მზის სინათლის რაოდენობა.
ორი შავი ხვრელის შეჯახებიდან შესაძლებელი იყო არსებობის დამტკიცება გრავიტაციული ტალღები.
დაწვრილებით თემას:
- Დიდი აფეთქების თეორია
- სიმძიმე
- რა არის სამყარო?
- 5 თეორია სამყაროს წარმოშობის შესახებ
