Физиктер учурда кара тешиктер жөнүндө жаңы билимдердин алтын доорун баштан кечирүүдө. 2015-жылдан бери изилдөөчүлөр кара тешиктерден түздөн-түз сигналдарды ала алышты лазердик интерферометри бар гравитациялык толкун обсерваториясы (Берега), сыяктуу обсерваториялар болсо Event Horizon телескобу (EHT), биринчи сүрөттөрдү алуу кара тешиктин көлөкөлөрү. Бул жыл да өзгөчө болгон жок, кызыктуу жана уникалдуу натыйжалардын жаңы түшүмү биздин кара тешиктер жөнүндөгү билимибиздин горизонтторун кеңейтти. Бул жерде биз 2020-жылдын эң таасирдүү ачылыштарынын айрымдарын карап чыгабыз.
2020-жыл кара тешиктерди изилдөө жылы болгонун тастыктагандай, илимдин негизги жетишкендиги Нобель сыйлыгы - октябрь айында эмгектери бул сырдуу космос объектилеринин жашоосун жарыкка чыгарган үч физикке ыйгарылды.
Улуу Британиядагы Оксфорд университетинин кызматкери Роджер Пенроуз “кара тешиктердин пайда болушу жалпы салыштырмалуулуктун ишенимдүү божомолу экенин ачкандыгы үчүн” сыйлыктын жарымын алса, Лос-Анжелестеги Калифорния университетинен Андреа Гуэз жана Бонн университетинен Рейнхард Гансель алышты. жана Германиядагы Макс Планк Жерден тышкаркы физика институту экинчи жарымын "галактикабыздын борборундагы супермассивдүү компакт объектти тапканы үчүн" бөлүштү, деп айтылат Швециянын Королдук Илимдер академиясынын билдирүүсүндө. Андреа Гуэз 1903-жылы Мари Кюри, 1963-жылы Мария Хепперт-Майер жана 2018-жылы Донна Стриклендден кийин физика боюнча Нобель сыйлыгын алган төртүнчү гана аял.
Берега жана анын европалык кесиптеши Бийкеч массалык объекттер термелгенде пайда болгон мейкиндик-убакыт тканындагы гравитациялык толкундар аркылуу кара тешиктерди байкаңыз.
Объекттерде буга чейин бир нече таасирдүү ачылыштар жасалган. Бирок май айында кызматташуу тарыхтагы эң чоң кара тешик менен кагылышууну тапканын жарыялаган. Алардын бири Күндүн массасынан 85 эсе, ал эми экинчиси Күндүн массасынан 66 эсе чоң, алар бири-бирине кагылышканда кара тешик пайда кылышат, анын массасы Күндүн массасынан 142 эсе ашат. XNUMX жолу. Рекорддорду белгилөөдөн тышкары, табылга орто массалуу кара тешиктердин "тыюу салынган" зонасында биринчи болду. Астрономдор биздин Күндүн көлөмүнө жакын кичинекей кара тешиктерди көрүп, галактикалардын борборлорунда Күндөн миллиондогон эсе чоң чоң тешиктер бар экенин билишсе да, буга чейин эч ким бул орто аралыкта кара тешиктердин далилин тапкан эмес. Алардын так кантип пайда болгондугу илимпоздор учурда чечүүгө аракет кылып жаткан табышмак бойдон калууда.
Көп өтпөй Чоң жарылуу Аалам ысык жана турбуленттүү радиация менен капталган. Кээ бир аймактарда энергия кара тешик пайда кылуу үчүн теориялык жактан өзүнөн-өзү кулап кете тургандай тыгыз болгон.
Булар бар же жок экенин физиктер дагы деле билишпейт алгачкы кара тешиктер (PCD), акыркы убакта алар бар болсо, эмне болушу мүмкүн деп ойлоп жатышат. Ноябрда жарык көргөн бир нече макалалар, анын ичинде кээ бирлери өлүп жаткан жылдыздардан пайда болгон кара тешиктердин кара тешиктери бүт ааламга гравитациялык таасирин тийгизген белгисиз зат болгон кара материяны түзүшү мүмкүн деп божомолдошот. Жакынкы жылдарда алардын бар экенин тастыктаган же жокко чыгарган PCDди издөө боюнча эксперименттер жүргүзүлүүдө.
Эгер галактикалардын борборлорундагы укмуштуудай чоң кара тешиктерди алып, аларды 11 эсеге чоңойтсоңузчу? Изилдөөчүлөр сентябрь айындагы макаласында "укмуштуудай чоң кара тешиктердин" болушу мүмкүндүгүн талкуулашкан.PLABs).
Бул объекттердин салмагы Күндүн массасынан кеминде 1 триллион эсе чоң болот, бул учурда белгилүү болгон эң чоң кара тешик, 10 миллиард күн массасы желмогузунан 66 эсе көп. ТОН 618. Кээ бир SLABs алгачкы ааламда пайда болуп, алгачкы кара тешиктердин дагы бир классын түзүшү мүмкүн, башкача айтканда, биздин аалам 380 000 жыл гана болгон кезде биз алардын изин космикалык микротолкундуу фондо көрө алганбыз. Башкаларды, эгерде биздин ортобузда SLAB болуп калса, алар алыскы жылдыздардын жарыгын кантип ийишкенин карап аныктоого болот. Бул түшүнүк дагы эле гипотетикалык бойдон калууда, бирок ал көбүрөөк көңүл буруп жатат.
LIGO жана Virgo аспаптары тарабынан аныкталган жуп кара тешиктердин көбү болжол менен бирдей массага ээ. Бирок апрелде, кызматташуу көрүп жатканын жарыялады эң асимметриялык катастрофа.
Бизден болжол менен 2,4 миллиард жарык жылы аралыкта кагылышкан объектилердин массасы биздин Күндөн 8 жана 30 эсе көп болгон. Мындай күтүлбөгөн окуя сейрек кездешүүчү деп эсептелгендиктен, гравитациялык толкун орнотуулары аны бир нече жылдан кийин гана байкабай калышты. Ачылыш бул божомолдорду четке кагат жана изилдөөчүлөрдү иерархиялык биригүү мүмкүнчүлүгүн карап чыгууга үндөйт, анда бир кара тешик экинчиси менен кагылышып, андан кийин пайда болгон калдык башка кара тешик менен биригет.
Массалык объект белгилүү бир аралыкта кара тешикке жакындаганда, ал жердеги өтө оор тартылуу күчтөрү объектти ар тарапка чачыраган материалдын узун жипчелерине айрып салышы мүмкүн.
Бул жараян, эл оозунда деп аталат спагеттификация, сейрек байкалган, анткени көпчүлүк кара тешиктер газдын жана чаңдын бүдөмүк булуттары менен курчалган. Бирок октябрда Европанын түштүк обсерваториясынын астрономдору сүрөткө тартууга жетишкен Жылдыздын спагетификациясы абдан чоң телескоптун жана жаңы технологиялык телескоптун жардамы менен болуп көрбөгөндөй майда-чүйдөсүнө чейин. Бул окуя катары белгилүү AT 2019qiz, изилдөөчүлөргө мындай кубулуштарды түшүнүүгө жардам берет жана экстремалдык шарттарда тартылуу күчүн жакшыраак түшүнүүгө жардам берет.
Эч ким кара тешикке өтө жакын болгусу келбейт. Бактыга жараша, май айында космостук Pac-Man деп аталган бир түгөй жылдыздардын айланасында байкалган. H.R. 6819, өнөктөштөрүнөн астрономиялык жактан коопсуз аралыкта жайгашкан.
Жаңы кара тешик Жерден 1000 жарык жылы алыстыкта, түштүктөгү Telescopium топ жылдызында, мурунку рекордсменден үч эсе жакыныраак жайгашкан. Астрономдор кара тешиктин өзүнө түздөн-түз байкоо жүргүзө алышпайт, бирок анын системадагы башка эки объектиге гравитациялык таасиринин негизинде анын бар экенине тыянак чыгара алышкан. Түштүк жарым шардагы байкоочулар HR 6819 системасындагы жылдыздарды жылаңач көз менен жылдыз диаграммасын карап жана Паво топ жылдызынын чек арасына жакын жердеги Telescopium топ жылдызына карап көрө алышат.
Кара тешик пайда болушу үчүн зат жана энергия чексиз тыгыздыктагы кичинекей чекитке чейин кулашы керек. Мындай чексиздиктер физикалык жактан мүмкүн эмес болушу керек болгондуктан, теоретиктер көптөн бери мындай таң калыштуу жыйынтыктын жолун издеп келишкен.
Бардык бөлүкчөлөрдү жана күчтөрдү субатомдук, титирөөчү жиптер менен алмаштырган жип теориясына ылайык, кара тешиктер андан да кызыктай болуп чыгышы мүмкүн – бүдөмүк жип сыяктуу фундаменталдык жиптердин чырмалыша. Октябрда бир изилдөө көрсөткөндөй, эгер нейтрон жылдыздарындагы атомдор кара тешикти түзө тургандай тыгыз эмес жылдыз калдыктарынын бир түрү чындыгында бир саптар боо болсо, анда ал жиптерди кысуу чындыгында кара тешик эмес, үлпүлдөк шар - бул жогоруда айтылган жиптен жасалган топко окшош болот. Кызык идея али толук ишке аша элек, бирок бул чексиздик менен иштөөнүн мүмкүн болгон альтернативаларынын бири.
Физиктердин пикири боюнча, ар бир кара тешик деп аталган нерселер менен курчалган болушу керек окуя горизонту - кулагандан кийин эч качан чыга албай турган чек. Бирок, кара тешиктер биринчи жолу болжолдонгондон бери, изилдөөчүлөр окуянын горизонтунун өтө зарыл экендигине шек санап келишет.
Ансыз кара тешик болушу мүмкүнбү, делген "жылаңач" кара тешик? Бул коркунучтуу болушу мүмкүн, анткени физиканын белгилүү мыйзамдары кара тешиктин окуя горизонтунун ичинде бузулат жана жылаңач кара тешик бул тосмону коргоону камсыз кыла албайт. Көпчүлүк теоретиктер жылаңачтануу кара тешиктерге жол берилбейт деп ишенишкени менен, ноябрдагы бир гезитте аны текшерүүнүн жолу бар деп айтылат. Бул кара тешиктин азыктануусунан пайда болгон газ менен чаңдын аккреция дисктериндеги же шакекчелериндеги айырмачылыктарды издөө, бул жылаңач жана кадимки кара тешиктердин ортосундагы көрүнөө айырманы көрсөтө алат.
Рождество кара тешиктердин окумуштуулары үчүн быйыл эрте келди. Октябрда LIGO байкоочу коому жана анын европалык кесиптеши Virgo чоң жаңы каталогун чыгарды ондогон гравитациялык толкун сигналдары, 2019-жылдын апрелинен сентябрына чейинки мезгилде ачылган.
39 окуяга бир катар кызыктуу ачылыштар камтылган, мисалы, кара тешиктердин массалык биригиши, анын натыйжасында 142 Күндүн калдыктары пайда болгон, Күндөн чоңураак объектилердин массалары менен өтө бир тараптуу окуя жана пайда болгон сырдуу объект кичинекей кара тешик же чоң нейтрон жылдызы болуу. Изилдөөчүлөр объектилер орто эсеп менен беш күн сайын бир жаңы сигналды кабыл алып, кара тешиктердин биригүүсүнүн жүрүм-турумун жана жыштыгын жакшыраак түшүнүү үчүн аны колдонууну пландаштырган маалыматтарга абдан толкунданышты.
Ошондой эле окуңуз:
Таштап Жооп