Qora tuynuk

Qora oʻra yoki qora tuynuk – gravitatsiya (tortishish) kuchi taʼsirida jismni oʻz markazi tomon juda katta tezlikda siqilib borishi (gravitatsion kollaps jarayoni) natijasida vujudga keladigan koinotdagi obyekt. Kuchli tashqi gravitatsiya maydoniga ega. Albert Eynshteyn nazariyasi boʻyicha „Qora tuynuk“ning yaqin atrofidagi jismlar doimo yopiq boʻlmagan egri chiziqli orbita boʻylab harakat qiladi. Isaak Nyuton mexanikasiga muvofiq uzoqdagi jismlar esa konus kesimlari boʻylab harakat qiladi. Qora tuynuk, asosan, katta massali yulduzlar evolyutsiyasining eng oxirgi boqichida vujudga keladi va uning mavjudligi bevosita kuzatilmaydi. Biroq Qora tuynuklar zich qoʻshaloq yulduzlarning koʻrinmas komponentlari ham boʻlishi mumkin. U holda ikkinchi yulduzdan Qora tuynukga relyativistik tezlikda tinimsiz oʻtayotgan gaz oqimi oʻzidan rentgen nurlarini tarqatadi. Qoʻshaloq yulduz hisoblangan Oq Qush X—I obyekti shunday Qora tuynuklardan biridir.

Qora tuynukning xayoliy sirt hodisalar gorizonti deyiladi. Hodisalar gorizonti radiusini qora tuynuk radiusi sifatida qabul qilishadi. Eng oddiy holda u Schwarzschild radiusiga teng:

$r_{s}={2\,GM \over c^{2}}$

Yorugʻlik kuchli gravitatsiya maydoniga ega obyektlardan oʻta olmasligi gipotizasini birinchi boʻlib fanga 18-asrda Jon Michell va Pyer-Simon Laplacelar kiritishgan. Qora tuynukga 1916-yilda Karl Schwarzschild tomonidan atroflicha taʼrif bergan. Devid Finkelsteyn 1958-yili Qora tuynukni hech narsa oʻtolmaydigan kosmik hudud sifatida taʼriflab uni nashr qilgan birinchi olimga aylangan. 1960-yilga qadar uzoq yillar davomida Qora tuynuk matematik tushuncha deb qaralgan va baʼzi olimlar Qora tuynukni nisbiylik nazariyasining umumiy taxmini sifatida qarashgan. 1967-yilda Jocelyn Bell Burnell tomonidan neytron yulduzlari haqidagi kashfiyoti gravitatsiyaviy tarzda parchalangan kompakt ob’ektlarga qiziqish uygʻotdi. Birinchi tanilgan qora tuynuk 1971-yili bir nechta tadqiqotchilar tomonidan mustaqil ravishda aniqlangan "Sygnus X-1"-1 boʻgan.

Yulduz oʻz hayotiy siklini tamomlayotganida qora tuynuk hosil boʻladi. Halok boʻlayotgan yulduz atrofida paydo boʻlgan qora tuynuk kattalashib yulduzni yutib yuboradi. Qora tuynuk massasi oʻlayotgan yulduzni yutib yuborayotganida va boshqa qora tuynuk bilan qoʻshilish jarayonida kattalashadi. Koʻplab galaktikalar markazlarida supermassiv qora tuynuklar mavjudligi haqida gipotizalar bor.

Qora tuynuk koʻz bilan ilgʻanadigan elektromagnit nurlari bilan oʻzaro taʼsirlanadi. Qora tuynuk ichiga tushgan obyekt yutib yuborilayotganida oʻzidan kuchli qizish natijasida paydo boʻladigan yorugʻ disk hosil qiladi va juda kuchli nurlanishga ega boʻladi. Supper massiv Qora tuynukga juda yaqin kelib qolgan yulduzlar parchalanib ketadi va parchalanish jarayonida oʻzidan juda kuchli nurlanish hosil qiladi. Qora tuynuk atrofida aylanayotgan yulduzlar mavjud boʻlsa ularning arbitasi orqali qora tuynuk joylashuv kordinatalarini aniqlash mumkin.

Tarixi

Hatto yorugʻlik ham oʻtolmaydigan katta jism haqidagi gʻoyani, ilk bor ingliz astronom olimi Jon Michell 1784-yil noyabr oyida oʻzining maktubida qisqacha keltirib oʻtgan. Michellning soddalashtirilgan hisob-kitoblari Qora tuynuk Quyosh bilan bir xil zichlikka ega boʻlishi mumkinligini va Quyoshning diametridan 500 baravarga oshirib, yuzasidagi tezlik odatiy yorugʻlik tezligidan yuqori boʻlishi mumkinligi koʻrsatgan. Michell shunday katta massaga ega, ammo nurlanishsiz boʻlgan qora tuynukni faqat koʻrinadigan chegaralari orqali aniqlash mumkinligini aytgan. Koʻp yillar ilgari katta hajmli ammo koʻrinmas qora yulduzlarning koʻzdan gʻoyib boʻlishi mumkinligi haqidagi fikrlardan qoʻrqishgan ammo 19 asr boshlarida yorugʻlik nurining toʻlqinli harakati oʻrganilganidan soʻng fikrlar oʻzgardi.

Zamonaviy gravitatsiya nazariyasi, Michellning yulduz yuzasidan toʻgʻridan-toʻgʻri oʻtadigan yorugʻlik nurlari haqidagi nazariyasiga qarshi chiqadi. Michellning nazariyasiga koʻra yulduz gravitatsiya tomonidan sekinlashtirilib, toʻxtatiladi va qora tuynuk yuzasidan tashqariga chiqib ketadi. Makon va zamon qora tuynukda shunchalar oʻzgarib ketganki, yorugʻlik oʻtadigan geodezik chiziq hech qachon Qora tuynuk yuzasidan chiqolmaydi.

Umumiy nisbiylik nazariyasi

1915-yili Albert Einstein oʻzining umumiy nisbat nazariyasini ishlab chiqdi, unga koʻra gravitatsiya yorugʻlikka taʼsir oʻtkaza oladi. Bir necha oy oʻtgach, Karl Schwarzschild Einsteinning maydon tenglamalariga birhil yechim bergan. Tenglama yechimi birhil boʻlishiga qaramay nuqtaviy massa va sferik massa haqida koʻproq maʼlumot bera olgan. Tenglamani yechishda Karl Einsteindan koʻra ancha farqli yoʻnalishdan foydalangan, bunga sabab esa Einstein tenglamada koʻplab oʻsha davrlarda tushunilmagan va cheksiz yuza deb qaralgan formulalardan foydalangan.

1924-yili Artur Edington singularlik koordinatalarning yoʻqolganini aniqlagan. 1933-yili Georges Lemaître shvartschild radiusidagi singularlik jismoniy boʻlmagan singularlikning kordinatalari ekanligini aniqlagan. Arthur Edington 1926-yilgi kitobida Shvartschild radiusigacha boʻlgan masofada siqilgan masali yulduz boʻlishi mumkinligi haqida sharh bergan. Einstein nazariyasi bizga Betelgeuse kabi koʻrinadigan yulduzlarning zichligini toʻgʻri hisoblash imkonini beradi, chunki "250 million km radiusli yulduzda Quyosh kabi zichlik boʻlishi mumkin emas.

Havolalar

• Qora tuynuklar, NASA ^(ingl.)