Мазмұны
Адамзат ежелден ғарыштың құпияларын ашуға құмар болды. Ғалымдар ғасырлар бойы жұлдыздарды бақылап, заңдылықтарды іздестіріп, ең жұмбақ аспан денелерінің табиғатын түсінуге тырысты. Солардың ішінде ерекше орын алатын құбылыс — қара құрдым. Бұл – кеңістікте физика заңдары үйреншікті емес түрде жұмыс істейтін таңғажайып нысан. Бір кездері оның бар екеніне күмәнмен қаралса да, бүгінде ол ғаламның ажырамас бөлшегі ретінде танылады. Бұл мақалада қара құрдымдардың табиғатын тереңірек түсінуге көмектесетін қызықты әрі ерекше деректер жинақталған.
Қара құрдым дегеніміз не
Қара құрдым — бұл кеңістіктің бір бөлігі, мұнда тартылыс күші соншалықты күшті болғандықтан, ешқандай зат, тіпті жарық та, одан қашып шыға алмайды. Мұндай денелер жойылып бара жатқан аса ауыр жұлдыздардың шөгуі нәтижесінде пайда болады. Сол кезде барлық заттек шексіз тығыз нүктеге — сингулярлыққа жинақталады. Оның айналасындағы шекара «оқиға көкжиегі» деп аталады — ол жерден өте шыққан заттар кері қайта алмайды.
Қара құрдымдардың бірнеше түрі бар. Ең көп зерттелетіні — жұлдыздық, аралық және аса массалы құрдымдар. Жұлдыздықтар жұлдыздардың өмірлік циклінің соңында түзіледі. Аса массалы түрлері галактикалардың орталығында орналасады және массасы Күннен миллиондаған есеге көп болады. Аралық құрдымдар аз зерттелген, бірақ астрофизиктер олардың да бар екеніне сенімді.
Қара құрдымдардың ерекше қасиеттері
Қара құрдым — жай ғана тығыз дене емес. Оның бірқатар ерекше қасиеттері бар, олар оны ғылым үшін аса маңызды зерттеу нысанына айналдырады.
- тығыздығы өте жоғары болады;
- кеңістік пен уақытты бұрмалайды;
- қайтар жолы жоқ шекарасы бар;
- буланып жойыла алады;
- «құрт тесіктері» теорияларына негіз бола алады.
Мұндай денелердің тартылыс күші уақыттың ағымын баяулатады. Бұл Эйнштейннің салыстырмалық теориясымен дәлелденген құбылыс. Оқиға көкжиегіне жақындаған сайын уақыт баяулап, сырттан қарағанда тоқтап қалғандай көрінеді.
Таңғаларлық фактілер
Қара құрдымдардың табиғатын терең түсінуге көмектесетін бірқатар ерекше әрі қызықты деректер бар. Олар ғылыми ізденістердің қаншалықты күрделі екенін көрсетеді.
- Қара құрдымдар бәрін жұтып жібермейді. Көпшілік ойлайтындай, олар барлық нәрсені тартып ала бермейді. Нысан оқиға көкжиегіне тым жақындамайынша, қауіпсіз орбитада ұзақ уақыт бойы айналып жүре алады. Сондықтан олар тек жақын маңдағы заттарға ғана қауіп төндіреді.
- Оларды жанама белгілер арқылы көруге болады. Қара құрдымның өзін көру мүмкін емес, бірақ оның айналасындағы материяның қозғалысы арқылы анықтауға болады. Айналып жатқан газ қызып, рентген сәулесін шығарады. Алғашқы кандидат — Лебедь шоқжұлдызындағы Cygnus X-1 — осылай табылды.
- Аса массалы құрдымдар әр галактиканың жүрегінде орналасқан. Ірі галактикалардың бәрінде дерлік осындай нысан бар. Біздің Құс жолы галактикасында Стрелец A* деп аталатын қара құрдым бар, оның массасы Күннен 4 миллион есе көп. Ол галактикалық орталықтың динамикасына айтарлықтай әсер етеді.
- Қара құрдымдар бірігіп, жаңа құрылым түзе алады. Екі қара құрдым жақындап, бірігер алдында гравитациялық толқындар шығарады. 2015 жылы LIGO обсерваториясы алғаш рет осындай толқынды тіркеді. Бұл – Эйнштейннің тағы бір болжамының растығын көрсеткен үлкен ғылыми жетістік.
- Олар Хокинг сәулеленуі арқылы буланып кетеді. Стивен Хокинг қара құрдымдар мәңгі өмір сүрмейтінін дәлелдеді. Олар біртіндеп энергия шығарып, массасынан айырылады. Уақыт өте келе кішірейіп, мүлдем жойылуы мүмкін. Бұл құбылыс әлі де зерттеліп жатыр.
- Олар басқа әлемдерге апаратын қақпа болуы мүмкін. Кейбір ғалымдар қара құрдымдар кеңістіктегі туннель тәрізді құрылым — «құрт тесіктері» бола алады деп болжайды. Мұндай гипотеза бойынша олар арқылы басқа галактикаларға немесе тіпті өзге ғаламдарға жетуге болады. Бұл теория дәлелденбесе де, ғылымда талқылануда.
Ғылыми жаңалықтар мен жетістіктер
XXI ғасырда технологиялардың дамуымен бірге астрономдар бұрын мүмкін болмаған жетістіктерге жетті. Қара құрдымдарды зерттеу нақты нәтижелер бере бастады.
- 2019 жылы қара құрдымның көлеңкесінің алғашқы суреті алынды;
- Event Horizon телескопы Жердің әр түкпіріндегі обсерваториялардан дерек жинады;
- бақылаулар Эйнштейннің теориялық болжамдарын растады;
- бұл сурет заманауи ғылымның символына айналды;
- жобаға әлемнің түкпір-түкпірінен 200-ден астам зерттеуші қатысты.
Бұл жетістік — халықаралық ынтымақтастықтың, ғылыми дәлдіктің және табандылықтың жемісі. Ол ғылымда тіпті көрінбейтін нәрсені де зерттеуге болатынын дәлелдеді.
Қара құрдым — жай ғана астрономиялық объект емес. Бұл — шексіздік пен физиканың түйісетін тұсы. Олар туралы әрбір жаңа ашылым бізді ғаламның қалай құрылғанын түсінуге бір қадам жақындатады. Ғарыштың осы жұмбақ құрылымдары адамзатқа өз мүмкіндіктерінің шексіз екенін еске салады.
