Қазіргі уақытта физиктер қара тесіктер туралы жаңа білімнің алтын ғасырын бастан кешіруде. 2015 жылдан бастап зерттеушілер қара тесіктерден сигналдарды тікелей ала алды лазерлік интерферометрі бар гравитациялық толқын обсерваториясы (LIGO), ал обсерваториялар сияқты Event Horizon телескопы (EHT), алғашқы суреттерді алыңыз қара құрдымның көлеңкелері. Бұл жыл ерекшелік болды, қызықты және бірегей нәтижелердің жаңа өнімі қара тесіктер туралы біліміміздің көкжиегін кеңейтеді. Мұнда біз 2020 жылдың ең әсерлі жаңалықтарын қарастырамыз.
2020 жыл қара құрдымдарды зерттеу жылы болғанын растайтындай, ғылымның басты жетістігі Нобель сыйлығы - қазан айында еңбектері осы жұмбақ ғарыш нысандарының өмірін жарыққа шығарған үш физикке берілді.
Ұлыбританиядағы Оксфорд университетінің қызметкері Роджер Пенроуз «қара тесіктердің пайда болуы жалпы салыстырмалық теориясының сенімді болжамы екенін ашқаны үшін» жүлденің жартысын алды, ал Лос-Анджелестегі Калифорния университетінің қызметкері Андреа Гуэз және Бонн университетінің қызметкері Рейнхард Гансель Ал Германиядағы Макс Планк Жерден тыс физика институты екінші жартысын «біздің галактикамыздың орталығында өте үлкен ықшам нысанды тапқаны үшін» бөлісті», - делінген Швеция Корольдік ғылым академиясының мәлімдемесінде. Андреа Гуэз 1903 жылы Мари Кюри, 1963 жылы Мария Хепперт-Майер және 2018 жылы Донна Стриклендтен кейін физика бойынша Нобель сыйлығын алған төртінші әйел.
LIGO және оның еуропалық әріптесі Бикеш массивтік объектілер тербелгенде пайда болатын кеңістік-уақыт тініндегі гравитациялық толқындар арқылы қара тесіктерді бақылаңыз.
Қазірдің өзінде нысандарда бірнеше әсерлі жаңалықтар жасалды. Бірақ мамыр айында серіктестік тарихтағы ең үлкен қара құрдыммен соқтығысты тапқанын жариялады. Олардың бірі Күннің массасынан 85 есе, ал екіншісі Күннің массасынан 66 есе үлкен.Олар бір-бірімен соқтығысқанда, олар массасы Күннің массасынан 142 есе артық қара тесік түзеді. XNUMX рет. Рекордтарды орнатумен қатар, табылған орта массалық қара құрдымдардың «тыйым салынған» деп аталатын аймағында бірінші болып табылды. Астрономдар біздің Күннің өлшемімен шамалас шағын қара тесіктерді көргенімен және галактикалардың орталықтарында Күннен миллиондаған есе үлкен орасан зорлар бар екенін білсе де, бұрын ешкім осы орта диапазонда қара тесіктердің дәлелін тапқан емес. Олардың нақты қалай пайда болғаны қазір ғалымдар шешуге тырысып жатқан жұмбақ болып қала береді.
Көп ұзамай Үлкен жарылыс Ғалам ыстық және турбулентті радиациямен өтті. Кейбір аймақтарда энергия теориялық тұрғыдан қара құрдым құру үшін өздігінен құлап кету үшін жеткілікті тығыз болды.
Физиктер олардың бар-жоғын әлі білмей отыр алғашқы қара тесіктер (PCD), соңғы кездері олар бар болса, не болатынын ойлап жүр. Бірнеше мақалалар, соның ішінде қараша айында жарияланған бір мақалада кейбіреулері өліп жатқан жұлдыздардан пайда болғаннан кішірек болатын бұл қара тесіктер бүкіл ғаламға гравитациялық әсер ететін белгісіз зат, қараңғы материяны құрауы мүмкін деп болжайды. Алдағы жылдарда олардың бар екенін растайтын немесе жоққа шығаратын PCD іздеу бойынша эксперименттер жүргізілуде.
Егер сіз галактикалардың орталықтарындағы керемет үлкен қара тесіктерді алып, оларды 11 есе үлкейтсеңіз ше? Бұл зерттеушілер қыркүйек айындағы мақалада «керемет үлкен қара тесіктер» мүмкіндігін талқылаған (Плиталар).
Бұл нысандардың салмағы Күннің массасынан кем дегенде 1 триллион есе, яғни қазіргі кезде белгілі ең үлкен қара құрдым, яғни 10 миллиард күн массасы құбыжығынан 66 есе артық болады. ТОН 618. Кейбір SLAB-лар ерте ғаламда пайда болуы мүмкін, алғашқы қара тесіктердің басқа класын құрады, бұл біздің ғаламның жасы небәрі 380 000 жыл болған кезде біз олардың ізін ғарыштық микротолқынды фонда көре аламыз дегенді білдіреді. Басқаларды, егер арамызда SLAB болса, алыстағы жұлдыздардың жарығын қалай бүгетініне қарап анықтауға болады. Бұл тұжырымдама әлі де гипотетикалық болып қала береді, бірақ ол көбірек назар аударады.
LIGO және Virgo құралдарымен анықталған жұп қара тесіктердің көпшілігінің массасы шамамен бірдей. Бірақ сәуір айында серіктестік бақылап отырғанын хабарлады ең асимметриялық апат.
Бізден шамамен 2,4 миллиард жарық жылы қашықтықта соқтығысқан объектілердің массасы, тиісінше, біздің Күндікінен шамамен 8 және 30 есе көп болды. Мұндай күтпеген оқиға өте сирек деп саналды, сондықтан гравитациялық толқын қондырғылары оны бірнеше жылдан кейін байқамайды. Ашылу бұл болжамдарға қарсы шығып, зерттеушілерді иерархиялық бірігу мүмкіндігін қарастыруға итермелейді, онда бір қара тесік екіншісімен соқтығысады, содан кейін алынған қалдық басқа қара тесікпен біріктіріледі.
Үлкен нысан қара тесікке белгілі бір қашықтықта жақындаған кезде, ондағы экстремалды тартылыс күштері объектіні барлық жерде шашыраңқы материалдың ұзын жіптеріне жыртып жіберуі мүмкін.
Бұл процесс ауызекі тілде деп аталады спагеттификация, сирек байқалды, өйткені қара тесіктердің көпшілігі газ бен шаңның көмескі бұлтымен қоршалған. Бірақ қазан айында Еуропаның оңтүстік обсерваториясының астрономдары суретке түсіріп үлгерді Жұлдыздың спагеттификациясы Өте үлкен телескоп пен жаңа технологиялық телескоптың көмегімен бұрын-соңды болмаған егжей-тегжейлі. Бұл оқиға ретінде белгілі AT 2019qiz, зерттеушілерге мұндай құбылыстар туралы түсінік береді және экстремалды жағдайларда ауырлық күшін жақсырақ түсінуге көмектеседі.
Ешкім қара құрдымға тым жақын болғысы келмейді. Бақытымызға орай, ғарыштық Pac-Man мамыр айында белгілі бір жұп серік жұлдыздарды айналып өтіп бара жатқанын байқады. H.R. 6819, серіктестерінен астрономиялық қауіпсіз қашықтықта орналасқан.
Жаңа қара құрдым Жерден 1000 жарық жылы қашықтықта Telescopium оңтүстік шоқжұлдызында жатыр, бұл бұрынғы рекордшыға қарағанда үш есе жақын. Астрономдар қара құрдымның өзін тікелей бақылай алмайды, бірақ оның жүйедегі басқа екі нысанға гравитациялық әсер етуіне негізделген оның болуын қорытындылай алды. Оңтүстік жарты шардағы бақылаушылар HR 6819 жүйесіндегі жұлдыздарды жұлдыздар кестесіне қарап, Паво шоқжұлдызының шекарасына жақын орналасқан Telescopium шоқжұлдызына қарап, жай көзбен көре алады.
Қара құрдым пайда болуы үшін материя мен энергия шексіз тығыздықтағы кішкентай нүктеге дейін құлдырауы керек. Мұндай шексіздіктер физикалық мүмкін емес болуы керек болғандықтан, теоретиктер мұндай оғаш нәтижені айналып өту жолын ұзақ уақыт іздеді.
Барлық бөлшектер мен күштерді субатомдық, тербелетін жіптермен алмастыратын жолдар теориясына сәйкес, қара тесіктер одан да таңғаларлық нәрсеге айналуы мүмкін - бұлыңғыр иірілген жіп сияқты іргелі жолдардың шатасуы. Қазан айында зерттеу көрсеткендей, егер нейтрондық жұлдыздардағы атомдар қара тесікті құрайтындай тығыз емес жұлдыз қалдықтары шын мәнінде жіптер шоғыры болса, онда бұл жолдарды бір-бірімен қысу іс жүзінде қара тесік емес, бірақ үлпілдек шар — бұл жоғарыда аталған иірілген жіпке ұқсас болады. Біртүрлі идея әлі толық жүзеге асырылған жоқ, бірақ бұл шексіздікпен жұмыс істеудің мүмкін баламаларының бірі.
Физиктердің пікірінше, әрбір қара дыры деп аталатындар қоршалған болуы керек оқиға көкжиегі - құлаған соң ешқашан шыға алмайтын шекара. Дегенмен, қара тесіктер алғаш рет тұжырымдалған кезден бастап, зерттеушілер оқиға көкжиегі өте қажет пе деген сұрақ қойды.
Онсыз қара тесік болуы мүмкін бе, деп аталады «жалаңаш» қара тесік? Бұл қауіпті болуы мүмкін, себебі белгілі физика заңдары қара құрдымның оқиға көкжиегі ішінде бұзылады, ал жалаңаш қара құрдым бұл тосқауылдың қорғанысын қамтамасыз ете алмайды. Көптеген теоретиктер жалаңаштықты қара тесіктерге жол бермейді деп есептесе де, қараша айындағы бір мақалада сенімді тексерудің жолы бар деп жазылған. Бұл қара құрдымның қоректенуінен пайда болған газ бен шаңның аккреция дискілеріндегі немесе сақиналарындағы айырмашылықтарды іздеу, бұл жалаңаш және қалыпты қара тесіктер арасындағы көрінетін айырмашылықты көрсете алады.
Қара тесік ғалымдары үшін Рождество биыл ерте келді. Қазан айында LIGO бақылаушы қауымдастығы мен оның еуропалық әріптесі Virgo үлкен жаңа каталогын шығарды ондаған гравитациялық толқын сигналдары, 2019 жылдың сәуірінен қыркүйекке дейінгі кезеңде ашылды.
39 оқиғаға 142 Күн массасы бар қалдыққа әкелген үлкен қара тесіктердің бірігуі, Күннен үлкен объектілер массасы бар өте бір жақты оқиға және пайда болған жұмбақ нысан сияқты көптеген қызықты ашылулар болды. шағын қара тесік немесе үлкен нейтрондық жұлдыз болуы. Зерттеушілер объектілердің орта есеппен бес күн сайын бір жаңа сигнал алатынын және оны қара тесіктердің қосылуының мінез-құлқы мен жиілігін жақсы түсіну үшін пайдалануды жоспарлаған деректерге қатты қуанды.
Сондай-ақ оқыңыз:
пікір қалдыру