Ҡара упҡын
From Wikipedia, the free encyclopedia
Ҡара упҡын — арауыҡ-ваҡыттағы өлкә, гравитацион тартыу көсө шул тиклем ҙур, унан хатта яҡтылыҡ тиҙлеге менән хәрәкәт иткән объекттар ҙа, шул иҫәптән яҡтылыҡтың үҙенең кванттары ла, ысҡынып китә алмай. Был өлкәнең сиктәре — ваҡиғалар горизонты тип, ә үлсәме гравитация радиусы тип атала. Ҡара упҡындың сфераһы симметриялы булған иң ябай осраҡта ул Шварцшильд радиусына тиң.
Теоретик яҡтан, бындай арауыҡ-ваҡыт өлкәләре булыу ихтималлығы Эйнштейн тигеҙләмәләренең аныҡ сиселештәренән килеп сыға, уларҙың беренсеһе[1] 1915 йылда Карл Шварцшильд тарафынан сығарыла. Ҡара упҡын тигән терминды кем тапҡаны билдәле түгел[2], ләкин уны Джон Арчибальд Уилер тарата, тәүләп «Беҙҙең Ғаләм: билдәле һәм билдәһеҙ яҡтары» тигән 1967 йылғы популяр лекцияла ҡуллана. Әүәле бындай астрофизик объекттарҙы «коллапсланған йондоҙҙар» или «коллапсарҙар» (ингл. collapsed stars тигәндән), шулай уҡ «ҡатҡан йондоҙҙар» (ингл. rozen stars) тип тә йөрөтәләр.[3]
Ҡара упҡындар бармы-юҡмы, тигән һорауға яуап гравитация теорияһының ни тиклем дөрөҫ булыуына бәйләнгән. Хәҙерге физикала эксперименталь рәүештә иң һәйбәт иҫбатланған стандарт гравитация теорияһы булып дөйөм сағыштырмалыҡ теорияһы (ДСТ) тора, ул ҡара упҡындар яһалыу ихтималлығын ышанырлыҡ итеп фаразлай ҙа инде. Шунлыҡтан күҙәтелеүсе бирелмәләр бөтәһенән элек дөйөм сағыштырмалыҡ теорияһы эсендә анализлана, аңлатыла, хәйер, был теория ҡара упҡындарға иң яҡын торған йондоҙ массаларына тап килгән арауыҡ-ваҡыт шарттары өсөн эксперименталь раҫланмаған (ләкин үтә ҙур ҡара упҡындар өсөн раҫланған).[4] Шунлыҡтан ҡара упҡындар барлығы тураһындағы раҫлауҙарҙы, шул иҫәптән был мәҡәләлә лә, уларҙы дөйөм сағыштырмалыҡ теорияһының ҡара упҡыны тип һанарға нигеҙ биреүсе һыҙаттарға эйә булған тығыҙ һәм бик ҙур күләмле астрономик объекттар барлығын раҫлау тип ҡабул итергә кәрәк.[4]
Бынан тыш, үрҙә бирелгән билдәләмәгә теүәл тап килеп бөтмәгән, ә бары тик үҙенсәлектәре буйынса ҡара упҡынға бер аҙ оҡшаш булған объекттарҙы, мәҫәлән, коллапстың һуңғы стадияһындағы коллапсланыусы йондоҙҙарҙы ла ҡара упҡын тип йөрөтәләр. Хәҙерге астрофизикала был айырмаға ҙур әһәмиәт бирелмәй,[5] сөнки «коллапсланған тиерлек» («туңған») йондоҙ менән «ысын» («мәңгелек») ҡара упҡындың күҙәтелеүсе билдәләре бер төрлө. Бының сәбәбе шунда: коллапсар әйләнәһендәге физик ҡырҙар менән «мәңгелек» ҡара упҡын әйләнәһендәге физик ҡырҙар араһындағы айырма гравитация радиусының яҡтылыҡ тиҙлегенә бүлендеге тәртибендә кәмей бара.[6]
Ҡара упҡын барлыҡҡа килеүҙең 4 сценарийы бар, икеһе ысынға яҡын: етерлек ҙур массалы йондоҙҙоң гравитацион коллапсы (ҡыҫылыуы); галактиканың үҙәк өлөшөнөң йәки протогалактик газдың коллапсы; һәм икеһе фараз ителә: ҡара упҡындарҙың Ҙур Шартлау булғас та яһалғанлығы (беренсел ҡара упҡындар); юғары энергияларҙың ядро реакцияларында барлыҡҡа килеү.