შავი ხვრელები ერთადერთი ობიექტებია მთელ სამყაროში, რომელთაც, უზარმაზარი გრავიტაციული ძალებით სინათლის დაჭერა შეუძლიათ . მეცნიერთა რწმენით, ისინი წარმოიქმნება მასიური ვარსკვლავის საკუთარ თავში კოლაფსირების შედეგად, როდესაც ის იმდენად მკვრივი ხდება, რომ ამრუდებს დროისა და სივრცის სტრუქტურას. 

მსგავსი: ირმის ნახტომის გულის სიახლოვეს გიგანტური შავი ხვრელი აღმოაჩინეს 

ისინი ჯერ კიდევ აშფოთებს იმ მეცნიერთა გონებას, რომლებიც მას სწავლობენ. წარმოგიდგენთ 10 მიზეზს, თუ რატომ:

1. შავი ხვრელები არ ყლაპავენ  

ზოგიერთი ფიქრობს, რომ შავი ხვრელები კოსმოსური ვაკუუმივითაა, რომლებიც მათ გარშემო არსებულ სივრცეს ყლაპავს, მაგრამ სინამდვილეში, შავი ხვრელები კოსმოსში არსებულ სხვა ობიექტებივითაა, თუმცა აქვთ ძალიან ძლიერი გრავიტაციული ველი.

თუკი ჩვენს მზეს იგივე მასის შავი ხვრელით ჩავნაცვლებდით, დედამიწას იგი არ ჩაყლაპავს, ჩვენი პლანეტა მის გარშემო, ორბიტაზე მოძრაობას გააგრძელებს ზუსტად ისე, როგორც დღეს მზის გარშემო ბრუნავს.

ხალხში გავრცელებული აზრი, რომ ისინი მათ გარშემო არსებულ მატერიას მთლიანად ყლაპავენ, შეცდომაა. კომპანიონი ვარსკვლავები თავიანთ მასას ვარსკვლავური ქარის სახით კარგავენ, ამ ქარის მატერია კი მშიერ მეზობელში — შავ ხვრელში შთაინთქმება.

2. შავი ხვრელები აინშტაინს არ აღმოუჩენია 

აინშტაინს შავ ხვრელთა არსებობა არ აღმოუჩენია, უბრალოდ, მათი წარმოქმნა მისმა ფარდობითობის ზოგადმა თეორიამ იწინასწარმეტყველა. გერმანელი ფიზიკოსი კარლ შვარცშილდი პირველი იყო, ვინც აინშტაინის რევოლუციური განტოლების გამოყენებით დაამტკიცა, რომ შავ ხვრელების წარმოქმნა ნამდვილად შესაძლებელი იყო.

შვარცშილდმა ეს  იმავე წელს მოახდინა, როდესაც აინშტაინმა ფარდობითობის ზოგადი თეორია გამოაქვეყნა, 1915 წელს. შვარცშილდის კვლევის შემდეგ, გაჩნდა ტერმინი შვარცშილდის რადიუსი, საზომი — თუ რამდენად უნდა შეიკუმშოს ნებისმიერი ობიექტი, რომ იგი შავ ხვრელად იქცეს.

ამ დრომდე ბევრად ადრე, ბრიტანელმა ენციკლოპედისტმა ჯონ მიჩელმა იწინასწარმეტყველა „ბნელი ვარსკვლავების“ არსებობა, რომლებიც იმდენად მასიურნი შეკუმშულნი უნდა ყოფილიყვნენ, რომ ექნებოდათ ისეთი ძლიერი გრავიტაციული ველი, რომელსაც სინათლეც კი ვერ გაექცეოდა. უნივერსალური სახელი შავმა ხვრელებმა 1967 წელს მიიღო.

3. შავი ხვრელი ყველაფრის „სპაგეტიფიკაციას“ ახდენს 

შავ ხვრელს აქვს წარმოუდგენელი შესაძლებლობა, რომ თქვენ გრძელი სპაგეტის მსგავსად გაგჭიმოთ, ამ სიტყვის პირდაპირი მნიშვნელობით. შესაბამისად, ამ ფენომენს „სპაგეტიფიკაცია“ ეწოდება. შეგიძლიათ უყუროთ.

მისი მოქმედების პრინციპი იგივეა, როგორიც გრავიტაციისა შორ მანძილზე. ამ წუთებში, თქვენი ფეხები დედამიწის ცენტრთან უფრო ახლოსაა, შესაბამისად, ისინი უფრო მეტად მიიზიდება, ვიდრე მაგალითად, თავი. უკიდურესი გრავიტაციის ქვეში, შავი ხვრელის ახლოს, მიზიდულობაში არსებული ეს სხვაობა თქვენს წინააღმდეგ მოქმედებას დაიწყებს.

თუკი თქვენს ფეხებს გრავიტაციული ძალა გაჭიმავს, ისინი უფრო დიდი მიზიდულობის ქვეშ აღმოჩნდება შავი ხვრელის ცენტრთან მიახლოებასთან ერთად. ამავე დროს, აჩქარდება მოძრაობაც. მაგრამ თქვენი სხეულის ზედა ნახევარი შედარებით შორს იქნება და ცენტრისაკენ იგივე სიჩქარით ვერ იმოძრავებს. ამ ყველაფრის შედეგი: სპაგეტიფიკაცია!

4. შავი ხვრელები შესაძლოა დასაბამს უდებდნენ ახალ სამყაროებს 

შესაძლოა სულელურად ჟღერდეს, რომ შავი ხვრელები დასაბამს უდებდნენ ახალ სამყაროებს, განსაკუთრებით იქიდან გამომდინარე, რომ არ ვიცით, არსებობს თუ არა სხვა სამყაროები, მაგრამ მსგავსი თეორია ამჟამად აქტიური კვლევის საგანია.

შავ ხვრელთა ცენტრში არსებული სინგულარობა არღვევს ფიზიკის ჩვენს სტანდარტებს და თეორიულად შესაძლოა, სამყაროში არსებულ პირობებს ცვლიდეს და დასაბამს უდებდეს ახალ, შედარებით სახეცვლილ სამყაროს.

5. შავი ხვრელები მათ გარშემო არსებულ სივრცეს ჭიმავენ 

წარმოიდგინეთ სივრცე, როგორც გაჭიმული რეზინის ნაჭერი ურთიერთგადამკვეთი ბადე-ხაზებით. როდესაც ამ ნაჭერზე რაიმე ობიექტს მოათავსებთ, იგი ცოტათი ჩაიზნიქება.

რაც უფრო მძიმე ობიექტს მოათავსებთ, რეზინი მით მეტად ჩაიზნიქება. ეს ეფექტი ბადის ხაზებს იმდენად დაარღვევს, რომ ისინი გამრუდდება.

რაც უფრო მეტი იქნება სიღრმე, მით მეტად დაიღრვევა და გამრუდდება სივრცე. ყველაზე ღრმა ღრმულებს სწორედ შავი ხვრელები წარმოქმნის. მათ მიერ სივრცეში წარმოქმნილი ორმოები იმდენად ღრმაა, რომ არაფერს, მათ შორის სინათლესაც კი არ აქვს საკმარისი ენერგია იმისათვის, რათა იქიდან უკან ამოვიდეს.

6. შავი ხვრელები დაუშრეტელი ენერგიის წყაროა 

შავი ხვრელები ენერგიას ბევრად უფრო რაციონალურად გამოიმუშავებს, ვიდრე ჩვენი მზე.

ეს ყველაფერი შავი ხვრელის გარშემო მოძრავი მატერიის დისკის საშუალებით ხდება. დისკის შიდა კიდის ის მატერია, რომელიც მოვლენათა ჰორიზონტთან უფრო ახლოს მდებარეობს, ბევრად უფრო სწრაფად მოძრაობს, ვიდრე დისკის გარე კიდეზე არსებული მატერია. ამის მიზეზი ისაა, რომ გრავიტაცია უფრო ძლიერია მოვლენათა ჰორიზონტის სიახლოვეს.

იმის გამო, რომ მატერია ასე სწრაფად მოძრაობს და ბრუნავს, იგი მილიონობით გრადუსამდე ცხელდება, რის შედეგადაც, მატერიის მასა გარდაიქმნება ენერგიის ფორმაში, რომელსაც შავი სხეულის რადიაციას უწოდებენ.

შედარებისათვის — ბირთვული რეაქცია ენერგიად გარდაქმნის მასის მხოლოდ 0,7%-ს. შავი ხვრელის გარშემო არსებული გარემო ენერგიად გარდაქმნის მასის 10%-ს. ვერაფერს იტყვი, ნამდვილად დიდი სხვაობაა!

მეცნიერთა ვარაუდით, ენერგის ეს სახე მომავალში შესაძლოა შავი ხვრელის ვარსკვლავური ხომალდისთვის იქნეს გამოყენებული.

7. ჩვენი გალაქტიკის ცენტრში მოთავსებულია სუპერმასიური შავი ხვრელი 

მეცნიერები დარწმუნებულნი არიან, რომ თითქმის ყველა გალატიკის ცენტრში არსებობს სუპერმასიური შავი ხვრელი, მათ შორის გამონაკლისი არც ჩვენი გალაქტიკაა. აღნიშნულ ხვრელბს მთლიანი გალაქტიკა უჭირავთ, ინარჩუნებენ მათ როგორც ერთ, მთლიან სხეულებად კოსმოსში.

ირმის ნახტომის ცენტრში არსებული შავი ხვრელი, მშვილდოსანი A, ჩვენს მზეზე ოთხ მილიონჯერ მასიურია. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენგან 300 000 სინათლის წლის მოშორებით მდებარე ეს ხვრელი ამჟამად მიძნებულია, მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ 2 მილიონი წლის წინ, იგი აფეთქების სახით ამოიფრქვა, რაც შესაძლოა დედამიწიდანაც ყოფილიყო ხილვადი.

8. შავი ხვრელები დროს ანელებენ  

იმისათვის, რათა გავიგოთ თუ რატომ, გავიხსენოთ ტყუპების ექსპერიმენტი, რომელსაც ხშირად იშველიებენ იმის ასახსნელად, თუ როგორ მოქმედებენ ერთად დრო და სივრცე აინშტაინის ფარდობითობის ზოგად თეორიაში:

ერთი ტყუპისცალი დედამიწაზე რჩება, მეორე კი სინათლის სიჩქარით კოსმოსში გაიტყორცნება და შემდეგ უკან, დედამიწაზე ბრუნდება. ტყუპისცალი, რომელმაც კოსმოსში იმოგზაურა, გაცილებით ახალგაზრდა დაბრუნდება, რადგან რაც უფრო სწრაფად მოძრაობთ, დრო თქვენთვის უფრო ნელა გადის.

როდესაც მოვლენათა ჰორიზონტს მიაღწევთ, შავი ხვრელიდან მომდინარე ძლიერი გრავიტაციული ველის წყალობით, იმ სიჩქარით იმოძრავებთ, რომ დრო შენელდება.

9. დროთა განმავლობაში, შავი ხვრელები ქრება 

ამ საოცარი აღმოჩენის შესახებ, პირველად სტივენ ჰოკინგმა იწინასწარმეტყველა 1974 წელს. სახელგანთქმული ფიზიკოსის პატივსაცემად, ამ ფენომენს ჰოკინგის რადიაცია ეწოდა.

დროთა მანძილზე, ჰოკინგის რადიაცია შავ ხვრელებს კოსმოსში განაბნევს, შლის მანამ, სანამ აღარაფერი დარჩება, შავი ხვრელი მოკვდება.

10. თეორიულად, ყველაფერს შეუძლია იქცეს შავ ხვრელად 

ჩვენს მზესა და შავ ხვრელს შორის ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ შავი ხვრელის ბირთვი უკიდურესად მკვრივი მატერიისაგან შედგება, რომელიც მას ძლიერ გრავიტაციულ ველს ანიჭებს. სწორედ ეს გრავიტაციული ველია, რომელსაც შეუძლია მახეში გააბას ყველაფერი, მათ შორის სინათლეც; სწორედ ამიტომ ვერ ვხედავთ შავ ხვრელებს.

თეორიულად, შავ ხვრელად თქვენც შეიძლება იქცეთ.

თუკი ჩვენს მზეს იმდენად შევკუმშავთ, რომ სიგანეში მხოლოდ 6 კილომეტრი დარჩება, იქი შავ ხვრელად გადაიქცევა. იგივე თეორია შეგიძლიათ მოარგოთ დედამიწას და თუნდაც თქვენს საკუთარ სხეულს.

თუმცა რეალობაში, ვიცით მხოლოდ ერთი გზა, რომლის საშუალებითაც შავი ხვრელები იბადებიან: უკიდურესად მასიური, ჩვენს მზეზე 20-30-ჯერ მასიური ვარსკვლავების გრავიტაციული კოლაფსი.

მიუხედავად ამისა, ცოტა ხნის წინ ასტრონომებმა დააფიქსირეს შავი ხვრელის დაბადების კიდევ ერთი უჩვეულო გზა.

ტესტ

მომზადებულია Business Insider-ის მიხედვით.