Vikipediya

Qara dəlik: Redaktələr arasındakı fərq

Tarixə interaktiv şəkildə baxın
← Əvvəlki redaktəSonrakı redaktə →
Silinən məzmun Əlavə edilmiş məzmun
VizualVikimətn
Redaktənin izahı yoxdur
Redaktənin izahı yoxdur
Sətir 22:
{{Link GA|en}}
 
Sunuş və terminologiya [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Qara dəlik "çekimsel təklik" deyilən bir nöqtəyə konsentrə olmuş bir kütləyə malikdir. Bu kütlə "quru dəliyin hadisə üfüqü" deyilən və söz mövzusu tekilliği mərkəz alan bir kürəni meydana gətirər. Bu kürə, quru dəliyin kosmosda örtdüyü yer olaraq da düşünülə bilər. Kütləsi Günəş 'in kütləsinə bərabər olan bir quru dəliyin radiusu yalnız təxminən 3 km-dir. [1]
 
 
 
Bir "yıldızsal quru dəliyin" Böyük Magellan Bulutu istiqamətindəki səmada simulyasiya görünüşü. Qara dəliyin ətrafındakı, bir çevrənin iki yayı formasındakı görünüş "çekimsel lupa təsiri" səbəbiylə meydana gəlmişdir. Yuxarıda iştirak edən Samanyolu bir xeyli "eğrilmiş" vəziyyətdədir; elə ki, Cənubi Xaçı Takımyıldızı (yuxarıda, solda) kimi bəzi bürclər tanınması yaxşıca zorlaşmıştır. Qara dəliyin arxasındakı HD 49359 ulduzu, yenə eyni təsirlə, cüt olaraq görünməkdədir. Bu ulduzun və Böyük Buludun cüt imicləri quru dəliyi əhatə, "Eynşteyn halqası" deyilən dairəvi qurşaq üzərində iştirak etmişlər.
Ulduzlar arası (milyonlarla km) uzaqlıqlar söz mövzusu olduğunda, bir quru dəlik, hər hansı bir kosmik cisim üzərində, özüylə eyni kütləyə sahib bir kosmik cisminkinden daha çox bir cazibə qüvvəsi tətbiq etməz; yəni, quru dəlikləri qarşı qoyula bilməz bir kosmik "aspiratör" olaraq düşünməmək lazımdır. Məsələn Günəşin yerində onunla eyni kütləyə sahib bir quru dəlik olsaydı, Günəş Sistemi "dakı planetlərin orbitdə hər hansı bir dəyişiklik olmayacaqdı.
 
Bir çox quru dəlik növü mövcuddur. Bir ulduzun çekimsel içə (öz üzərinə) çökməsiylə ibarət quru dəlik növünə "yıldızsal quru dəlik" deyilir. Bu quru dəliklər qalaktikaların mərkəzində olduqları təqdirdə bir neçə milyardlıq " günəş kütləsi "nə qədər çıxa bilən nəhəng bir kütləyə sahib ola bilərlər və bu vəziyyətdə" nəhəng qara dəlik "(və ya qalaktik quru dəlik) [2] adını alarlar. Kütlə baxımından qara dəliklərin iki uc nöqtəsini meydana gətirən bu iki növ arasında bir də, kütləsi bir neçə min "günəş kütləsi" olan üçüncü bir növün olduğu düşünülər və bu növə "orta quru dəlik" lər [3] deyilir. Ən aşağı kütləli qara dəliklərin isə kosmos tarixinin başlanğıcındakı Böyük Partlayış "da meydana gəldikləri düşünülər və bunlara da" ilksel quru dəlik " [4] adı verilər. Bununla birlikdə ilksel qara dəliklərin varlığı hazırda təsdiqlənmiş deyil.
 
Bir quru dəliyi birbaşa müşahidə qeyri-mümkündür. Bilindiyi kimi bir obyektin görülə bilməsi üçün, özündən işıq çıxması və ya özünə gələn işığı əks etdirməsi lazımdır; halbuki quru dəliklər çox yaxınından keçən işıqları belə yutmaktadırlar. Bununla birlikdə varlığı, ətrafı üzərindəki çəkiliş işini, xüsusilə mikrokuasarlarda və aktiv qalaktika nüvələrində quru dəlik üzərinə düşən yaxınlardakı maddənin son dərəcə isidilmiş olmasından və güclü bir şəkildə X şüası yaymasından aydın olmaqdadır. Beləcə, müşahidələr nəhəng və ya kiçik ölçülərdəki bu cür cisimlərin varlığını ortaya qoymaqdadır. Bu müşahidələrin əhatə və ümumi nisbilik qaydasına uyğun cisimlər yalnız quru deliklerdir.
 
Tarixçə [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
 
 
Cygnus-X1
Qara dəlik anlayışı ilk olaraq 18. əsr sonunda, Nyutonun universal cazibə qüvvəsi daxilində doğulmuşdur deyilə bilər. Lakin o dövrdə məsələ yalnız "qaçış sürəti" işıq sürətindən daha böyük olmasını təmin edəcək dərəcədə kütləli cisimlərin var olub olmadığını bilməkdə. Bu səbəbdən quru dəlik anlayışı ancaq 20. əsrin başlarında və xüsusilə Albert Einstein 'ın ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin ortaya atılmasıyla fantastik bir anlayış olmaqdan çıxmışdır. Eynşteynin işlərinin yayımlanmasından qısa müddət sonra, Karl Schwarzschild tərəfindən, " Eynşteyn alan tənlikləri "nin mərkəzi bir quru dəliyin varlığını ehtiva edən bir həlli nümayiş olunmuşdu. [5] Bununla birlikdə quru dəliklər üzərinə ilk təməl işlər, varlıqları haqqındakı ilk möhkəm ifadə edilərin müşahidələrini izləyən 1960 ' lı illərə söykənir. Qara dəlik ehtiva edən bir cisimin ilk müşahidəsi, [6] [7] 1971-ci ildə Uhuru peyki tərəfindən yapıldı.Uydu Qu quşu takımyıldızının ən parlaq ulduzu olan Cygnus X-1 cüt ulduzundan bir X şüaları qaynağı olduğunu saptamıştı. Lakin "qara dəlik" termini daha əvvəldən, 1960-cı illərdə Amerikalı fizik Kip Thorne vasitəsiylə ortaya atılmışdı. Bu terminin terminologiyaya yerləşməsindən əvvəl isə quru dəliklər üçün "Schwarzschild cismi" və "qapalı ulduz" terminləri istifadə.
 
Xüsusiyyətlər [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Qara dəlik digər astrofizika cisimləri kimi bir astrofizika cisimdir. Birbaşa gözlemlenmesinin çox güc olmasıyla və mərkəzi bölgəsinin fizika qaydalarıyla qənaətbəxş şəkildə təyin oluna oluşuyla keçirirlər. Mərkəzi bölgəsinin tanımlanamayışındaki ən əhəmiyyətli faktor, mərkəzində bir "çekimsel tekilliği" ehtiva edir olmasıdır. Bu çekimsel təklik, ancaq bir "kvant çəkilişi" qaydasıyla təyin oluna bilər ki, indiki vaxtda belə bir qayda yoxdur. [8] Buna qarşılıq, tətbiq olunan müxtəlif dolayı üsullar sayəsində, yaxın ətrafında hökm sürən fiziki şərtlər və ətrafı üzərindəki təsiri mükəmməl şəkildə tanımlanabilmektedir.
 
Digər tərəfdən quru dəliklər çox az ədəddəki parametrlərlə təyin baxımından qarışıqlıq verici obyektlərdir. Yaşadığımız kainatdakı təriflər yalnız üç parametrə bağlıdır: Kütlə , elektrik yük və bucaq momentum . Qara dəliklərin bütün digər parametrləri (boyu, forması və s) bunlarla müəyyən edilir. Bir müqayisə etmək lazım olsa, məsələn bir planetin təyin olunmasında yüzlərlə parametr söz mövzusudur ( kimyəvi tərkib , elementlərin farklılaşması, taşınım , atmosfer və s) Buna görə 1967-ci ildən bəri quru dəliklər yalnız bu üç parametreyle təyin olunarlar ki, bunu da 1967-ci ildə Werner Israel tərəfindən ortaya atılan "saçsızlık qaydası" na [9] borcluyuq. Bu, uzun məsafəli təməl qüvvələrinin yalnız kütleçekim və elektromanyetizm oluşunu da açıqlamaqdadır; qara dəliklərin ölçülə xüsusiyyətləri yalnız, bu qüvvələri təyin parametrlərlə, yəni kütlə, elektrik yük və bucaq momentumla verilər.
 
Bir quru dəliyin kütlə və elektrik yükle əlaqədar xüsusiyyətləri "klassik" (ümumi göreliliğin olmadığı) fizikanın tətbiq oluna adi xüsusiyyətlərdir: Kara dəliyin kütləsinə nisbətən bir "kütleçekim sahəsi" və elektrik yükünə nisbətən bir elektrik sahəsi vardır. Buna qarşılıq bucaq momentum təsiri ümumi nisbilik qaydasına xas bir xüsusiyyət daşıyar: Öz oxu ətrafında dönən kimi kosmik cisimlər, yaxın ətraflarındakı uzayzamanı [10] da "sürümək" (əymək) meylindədirlər. "Lens-Thirring təsiri" [11] deyilən bu fenomen hələlik Günəş Sistemi'mizde gözlemlenmemektedir. [12] Öz oxu ətrafında "dönən qara dəlik" növü ətrafındakı yaxın kosmosda bu fenomen inanılmaz ölçülərdə reallaşmaqdadır ki, bu sahəyə "güc bölgəsi" (ergorégion) və ya "güc kürəsi" [13] adı verilməkdədir.
 
Qara dəliklərin dönmə və yüklərinə görə təsnifatı [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Qara dəliklərin bucaq momentum ( J ) elektrik yük ( Q ) və həmişə sıfırdan böyük olan kütlə ( m ) parametrlərinə görə təyin olunan, fərziyyəyə əsaslanan dörd növü
M > 0
J = 0 J ≠ 0
Q = 0 Schwarzschild quru dəliyi Kerr quru dəliyi
Q ≠ 0 Reissner-Nordstrom quru dəliyi Kerr-Newman quru dəliyi
Bir qara dəliyin bütün xüsusiyyətlərini təyin edən üç ünsürü vardır: kütləsi, bucaq momentumu və elektrik yükü . Bir quru dəliyin qülləsi hər zaman sıfırdan böyükdür. Digər ünsürlərin sıfır ya da sıfırdan böyük olmasına görə, quru dəlikləri dörd sinifə ayırmaq mümkündür.
 
Bürc momentum və elektrik yükü sıfır olan quru dəliklərə "Schwarzschild quru dəliyi" deyilər. Bu ad 1916-cı ildə bu cür obyektlərin varlığı fikrini Einstein alan denklemlerinin həlləri olaraq ortaya atmış Karl Schwarzschild 'a ithafen verilmişdir.
 
Qara dəliyin elektrik yükü sıfır olmayıb bucaq momentumu sıfır olduğu təqdirdə "Reissner-Nordstrom quru dəliyi" növü söz mövzusu olar. Bilinən heç bir müddət belə davamlı bir elektrik yük ehtiva sıxışmış bir cisim çıxarmaq imkanı vermədiyindən, bu cür quru dəliklər varsa belə, astrofizikte çox maraq mərkəzi olmamaktalar. Bu elektrik yük, qara dəliyin ətrafından alacağı zidd elektrik yüklərinin emilmesiyle zamanla dağıla. [14] Nəticə olaraq, "Reissner-Nordstrom quru dəliyi" təbiətdə mövcud olma ehtimalı çox olmayan nəzəri bir cisimdir.
 
Qara dəliyin bir bucaq momentumu olub (öz oxu ətrafında dönürsə) elektrik yükü olmadığı təqdirdə "Kerr quru dəliyi" növü söz mövzusu olar. Bu ad, 1963-cü ildə bu cür cisimləri təyin düsturu tapmış olan Yeni Zelanda'lı riyaziyyatçı Roy Kerr'in adına ithafən verilmişdir. Reissner-Nordstrom və Schwarzschild quru dəlik növlərinin əksinə, Kerr quru dəliyi növü astrofiziklər üçün əhəmiyyətli bir maraq mərkəzi olmuşdur; çünki qara dəliklərin meydana gəlmə və təkamül nümunələri onların ətraflarındakı maddəni bir yığılım diski [15] vasitəsilə əmmə meylində olduqlarını və maddələrin yığılım diskinə quru dəliyin dönüş istiqamətində spiral çəkərək düşdüklərini göstərir. Beləcə maddə, özünü udan qara dəliyin bucaq momentumuyla bir əlaqə halında olmaqdadır. Bu vəziyyətdə, astronomiyanın maraqlana quru dəliklər yalnız Kerr quru dəliklərinin.
 
Bununla birlikdə, bu qara dəliklərin, bucaq momentumlarının yaxşıca zəiflədiyi hallarda, təbii olaraq, Schwarzschild quru dəliklərini andırmaları mümkündür.
 
Dördüncü növ, Kerr quru dəliyinin elektrik yüke sahib olduğu növdür. Buna Kerr-Newman quru dəliyi növü deyilir. Bu növə də var olma ehtimalı çox zəif olduğundan çox maraq göstərilməməkdədir.
 
Kara və dəlik [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Qara dəliklərin varlığı John Michell [16] və Pierre-Simon Laplace tərəfindən, bir-birlərindən xəbərsiz olaraq, daha 18.yy.'da nəzərə saxlanılmışdır. O zamanlar düşünülən, "qaçış sürəti" [17] işıq sürətindən daha çox ola biləcək, yəni işığın çəkilişlərinin təsirindən qaça bilməyəcəyi kosmik cisimlərin varlığıydı. İşığın quru delikçe çəkilməsi varlığından, bir gücdən çox, "Eynşteyn tarazlanması", "qırmızıya sürüşmə" və ya "çekimsel qırmızıya sürüşmə" [18] kimi adlarla ifadə, işığın ( fotonların ) çəkiliş sahələri təsiriylə məruz qaldığı bir dəyişmə söz mövzusudur. Çəkiliş sahəsi təsiriylə ibarət olan bu dengelenme və ya dəyişmədə işıq, bir qara dəliyin "potensial quyular" ından [19] çıxmağa çalışarkən enerji bütövlüyünü itirər. Burada, "kainatın genişləməsi" ndən, yəni uzaq qalaktikalarda müşahidə və çox dərin "potensial quyu" ların olmadığı bir kosmos gənişləməsindən kaynaklananınkine nisbətlə bir az fərqli təbiətdə bir kızıllaşma dəyişməsi söz mövzusudur. Bu xüsusiyyət də quru dəliyin "quru" sifətinə çox uyğun gəlməkdədir, çünki bir quru dəlik işıq yayamamaktadır. Buna görə "qara dəlik" cisimlərinin adına "quru" sifəti əlavə olunmuşdur. Bu, işıq üçün olduğu qədər, maddə üçün də etibarlıdır; çünki bir dəfə quru delikçe çəkilməyə başladıqdan sonra heç bir hissəcik o quru dəlikdən kaçamamaktadır. Bu da quru dəliyə "dəlik" adının verilməsini təmin etmişdir.
 
Hadisə üfüqü [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Ana maddə: Hadisə üfüqü
BH_noescape1.png
Kara dəlikdən uzaqdakı bir parçacıq hər hansı bir istiqamətdə hərəkət edə bilər. O tək işıq sürətiylə məhduddur.
BH_noescape2.png
Quru dəliyə yaklaştıça uzayzaman onu deformasiya etməyə başlayır.
BH_noescape3.png
Hadisə üfüqünün içində bütün yollar mövzu quru dəliyin mərkəzinə sövq edər. Parçacıq üçün qaçış qeyri-mümkündür.
 
 
Dönən qara dəliyin ətrafındakı iki səth. Daxili sifer statik sınrdır (hadisə üfüqü). Ergosiferin daxili sərhəddir. Qütblərdə hadisə üfüqünə toxunan oval formalı səth isə ergosiferin digər sərhəddir. Ergosiferin içindəki bir parçacıq uzayzaman düşməsini olub dönməyə məcbur (Penrose müddəti).
İşıq və maddənin artıq qaça bölgəni məhdudlaşdıran nəslə "hadisə üfüqü" [20] adı verilər. Hadisə üfüqü, hər hansı bir fiziki araşdırmada bulunamadığımız bir kosmos parçasıdır. Nə hadisə üfüqündən kənarını bilinən qanunlarla şərh imkanı vardır, nə də orada nə olub bitdiyini bilmənin bir yolu vardır. Bir ulduzun hadisə üfüqü, ulduzun çökmədən əvvəlki kütləsilə mütənasibdir. Məsələn kütləsi 10 günəş kütləsi olan bir ulduz içə çöküb quru dəlik halına gəldiyində diametri 60 km. olan bir hadisə üfüqünə sahib olar. Bir quru dəlik maddə yuttukça hadisə üfüqünü genişləndirir, hadisə üfüqü genişləndikcə də daha güclü cazibə sahəsinə sahib olar. Qara dəliyin hadisə üfüqündə nəzəri olaraq zaman tamamilə dayanmaqdadır. Kimi quru dəliklərdə iki hadisə üfüqü vardır.
 
Kimiləri "hadisə üfüqü" termini yerinə quru dəliyə bir uyğun olmamaqla birlikdə "qara dəliyin səthi" terminini istifadə edirlər. (Terimin uyğun olmamasının səbəbi, bir planet və ya yıldızdaki kimi qatı və qazlardan ibarət olan bir səthinin olmamasıdır.) Lakin burada bəzi xüsusi xüsusiyyətlər göstərən bir bölgə söz mövzusu deyil; bir müşahidəçi quru dəliyə üfüqü aşacaq qədər yaxınlaşmış ola bilsəydi, özünə səth təəssüratı təmin edəcək heç bir xüsusiyyət və ya dəyişmə hissedemeyecekti. Buna qarşılıq geri dönmə cəhdində tapıldığında, artıq bu bölgədən kaçamayacağının fərqinə varmış qalacaq. Bu, sanki "dönüşü olmayan nöqtə" dır. [21] Bu vəziyyət, axıntısı güclü bir dənizdə, axıntıdan xəbərsiz bir yüzücünün vəziyyətinə oxşayır.
 
Digər tərəfdən hadisə üfüqünün sərhədinə yaxınlaşmış bir müşahidəçi, quru dəlikdən kifayət qədər uzaqdakı bir müşahidəçiyə müqayisədə, zamanın fərqli bir şəkildə axdığının fərqinə varacaq. Kara dəlikdən uzaqda olan müşahidəçinin digərinə nizamlı aralıqlarla (məsələn bir saniyə arayla) işıq işarələri yolladığını fərz edək: Kara dəliyə yaxın müşahidəçi bu işarələri həm daha enerjetik (işığın qara dəliyə düşmək üzrə yaxınlaşdıqca "maviyə sürüşmə" sı [22] nəticəsiylə bu işıq işarələrinin tezliyi daha yüksək olacaq) həm də ardıcıl işarələrin aralarındakı zaman aralığı daha qısalmış (bir saniyədən daha az) olaraq alacaq. Yaxın müşahidəçi, uzaktakine nisbətlə zamanın daha sürətli axdığı izleminde olacaq. Uzaqdakı müşahidəçi də əksinə, digərində meydana gələn şeylərin get-gedə daha yavaş seyr görəcək, zamanın daha yavaş axdığı təəssüratını olacaq.
 
Uzaqdakı bir müşahidəçinin bir obyektin quru dəliyə doğru enişinin müşahidə etmək halında, müşahidəçiyə görə "çekimsel qırmızıya sürüşmə" və "zamanın genləşməsi" təsirləri birləşəcək: obyektlərdə çıxan işarələr get-gedə qırmızı, get-gedə sönük (uzaq müşahidəçiyə varmadan əvvəl get-gedə artan enerji itkisiylə çıxarılan işıq) və get-gedə aralıq olacaq. Yəni praktikada, müşahidəçiyə çatan işıq fotonların sayı, get-gedə sürətlə azalacaq və obyektin quru dəliyə basdırılıb görünməz olmasının ardından tükenecektir. Obyektin hələ hadisə üfüqü sərhədində hərəkətsiz dayandığını görən uzaqdakı müşahidəçinin onun düşməsini maneə törətmək üzrə hadisə üfüqünə yaxınlaşması boşuna olacaq. [23]
 
Qara dəliyin "tekilliği" nə yaxınlaşan bir müşahidəçidir təsir başlayan təsirlərə "gelgit təsirləri" deyilir. [24] Bu təsirlər kütleçekim sahəsinin homogen olmayan bir quruluşa sahib olması səbəbiylə obyektin biçimsizleşmesine (təbii formasını itirməsinə) gətirib çıxararlar. Bu "gelgit təsirləri bölgəsi" nəhəng quru dəliklərdə tamamilə hadisə üfüqündə yer alır; lakin xüsusilə "yıldızsal quru dəlik" lərdə [25] hadisə üfüqünün sərhədini da aşaraq təzyiq göstərər. [26] Bu səbəbdən yıldızsal quru dəliyə yaxınlaşan bir astronavt daha hadisə üfüqünə keçmədən parçalanacakken, nəhəng quru dəliyə yaxınlaşan bir astronavt, daha sonra "gelgit təsirləri" ilə yox ediləcək olmaqla birlikdə, hadisə üfüqünə bir çətinliklə qarşılaşmadan daxil edəcək.
 
Təklik [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
 
 
Təklik, hadisə üfüqü və ergosifer (güc kürəsi). Dönən qara dəliklərdə və elektrik yüklü qara dəliklərdə iki üfüq olduğu fərz edilər.
Bir quru dəliyin mərkəzində kütleçekim sahəsinin və kosmos bükülmelerinin ("yamacında") [27] sonsuz hala gəldikləri bir bölgə yer alar. Bu bölgə "çekimsel təklik" [28] olaraq adlandırılar. Bu bölgə, ümumi nisbilik nəzəriyyəsi kosmos-zaman Eğiminin sonsuz olduğu bölgələri tanımlayamadığı üçün, ümumi nisbilik nəzəriyyəsi çərçivəsində çox yaxşı tanımlanamamıştır. Onsuz da ümumi nisbilik nəzəriyyəsi, kvant qaynaqlı kütleçekim təsirlərini ümumiyyətlə göz qarşısında saxlayan bir qayda deyil. Kosmos-zaman yamacında, sonsuza doğru əyrildiyini, zəruri olaraq kvant təbiətli təsirlərə tabe olmaqdadır. Nəticə olaraq, kütleçekimsel tekillikleri doğru bir şəkildə tanımlayabilecek vəziyyətdəki tək qayda, bütün kvant təsirlərini göz qarşısında saxlayan bir kütleçekim qaydası ola bilər.
 
Bu səbəbdən hazırda kütleçekimsel tekilliğin tərifi yapılamamış vəziyyətdədir. [29] Bununla birlikdə, bu bilinir ki, necə quru dəliyə girib içinə yerləşmiş maddə çölə çıxa bilmirsinizsə, kütleçekimsel təklik də quru dəliyin içinə yerleştikçe quru dəliyin xaricini etkileyememektedir. Kütleçekimsel tekillikler onları təyin aciz kalışımızdan ötəri sirrlərini qorumağı davam etdirsə də və ümumi nisbilik nəzəriyyəsi bütün kütleçekimsel fenomenləri tanımaqda kafi olmasa da, bütün bunlar, quru dəliyin bizim tərəfimizdə olan hadisə üfüqündən hərəkətlə onları tanımlamamıza bir maneə meydana gətirməməkdədir.
 
Qara dəliklərin meydana gəlməsi [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
 
 
Ulduzun içinə çökərək quru dəliyə çevrilməsi
Ulduzların Ölümü
Yıldız Kütləsi
Radius
Sıxlıq
Son Məhsul
M ulduz < 0,8 M günəş
10-10 3 qr / sm 3
Qəhvəyi cücə və ya Kara cücə
0,8 M günəş < M ulduz < 1,44 M günəş
7000 km
10 6 qr / sm 3
Ağ cücə
~ 1,35 M günəş < M ulduz < ~ 2,1 M günəş
10-20 km
8x10 13 -2x10 15 qr / sm 3
Neytron Ulduzu
M ulduz > ~ 3 M günəş
4 km
> 10 16 qr / sm 3
Qara dəlik
Qara dəliklərin var olma ehtimalı yalnız ümumi nisbilik qaydasına aid bir nəticə deyil; kütleçekimi mövzu alan dərhal dərhal bütün digər həqiqi fizika qaydaları da onların varlığını ehtimal görməkdədir. Digər kütleçekim qaydaları kimi ümumi nisbilik qaydası da qara dəliklərin varlığını öngörmekle qalmayıb, onların kosmosun bir bölgəsində sıxışmış maddədən meydana gəlmiş olacağını nəzərdə tutur. Məsələn Günəş 'imiz radiusu təxminən üç kilometr olan bir kürə içinə (yəni ebatlarının dörd milyonda biri qədər bir həcmə) sıxışdırılmış olsaydı, bir quru dəlik halına gəlirdi. Hətta Günəş 'imizi 1cm³ (kub santimetr) həcminə sıkıştırabilseydik, bu dəfə 1cm³'lük bir qara dəlik etmiş olardıq. Lakin bu vəziyyətdə sistemimizdəki planetlərin orbit hərəkətlərində bir dəyişiklik olmayacaqdı; yəni Günəş Sistemi'mizdeki planetlər bu 1cm³'lük quru dəliyin Günəşin yoldaş cazibə qüvvəsinə, orbitlərində dönməyə davam edəcəkdilər. Bir başqa nümunə, Dünya 'mız bir neçə santimetr kubluq bir həcm içinə sıxışdırılmış olsaydı, o da bir quru dəlik halına gələcəkdi.
 
Astrofizikte quru dəlik bir çekimsel içə çökmədən son mərhələsi olaraq ələ alınar. Ulduzların təkamül proseslərinin sonları, sahib olduqları kütləyə görə təyin olunur. Təkamül prosesinin son mərhələsinə yaxınlaşmış ulduzlarda , maddənin sıxışması sonunda, kütlələrinə görə, iki hal söz mövzusu olar; bunlar ya ağ cücə halına çevrilərlər və ya sonradan quru dəliyə çevrilə neytron ulduzu halına çevrilərlər. Ak cücə halında, ağ cücə kütleçekimi qarşı tarazlıq halında tutan elektronların korlanma təzyiqinin. [30] Neytron ulduzu halında isə nükleonların korlanma təzyiqi söz mövzusu deyil, tarazlıq halını təmin edən " güclü qarşılıqlı "dir. [31] Kara dəlik ağ cücə bağlı içə çökmeyle meydana gələ bilməz; bu çökmə əsnasında ulduzu əmələ gətirən çox ağır nükleonlar meydana gələr. [32] Ortaya çıxan enerji ulduzu paylamağa kifayətdir.
 
Lakin təkamül müddətində çevrilmə Eşiyindəki ulduz, müəyyən bir kritik kütləni artıq (kütləsi kifayət qədər böyük olduğunda), əgər kütleçekim gücü təzyiq təsirini aşa bilmək çatacaq dərəcədə böyüksə bir quru dəlik meydana gələ bilər. Bu vəziyyətdə bilinən heç bir qüvvə, tarazlığı təmin etməyə çatmaz və söz mövzusu cisim tamamilə içə çökər. Praktikada bu, bir çox şəkildə meydana gələ bilər:
 
Bir neytron ulduzuna, müəyyən bir kritik kütləyə çatana qədər, bir başqa ulduzdan çıxan maddənin iştirakı meydana gələ bilər.
Bir neytron ulduzunun başqa bir neytron ulduzuyla birləşməsiylə meydana gələ bilər (çox nadir, a priori bir fenomendir).
Böyük bir ulduzun ürəyinin birbaşa quru dəlik halında içə çökməsiylə meydana gələ bilər. [33]
1980-ci illərdə neytron yıldızlarındakinden də daha sıxışmış bir maddə halının varlığı mövzusunda bir fərziyyə ortaya atılmışdır. Bu, "qəribə ulduzlar" [34] da deyilən " kvark ulduzları "ndakı sıxışmış maddə haliydi. Bu mövzuda 1990-cı illərdən etibarən dəqiq tapıntılar əldə edilə bilmişdir; lakin bu tapıntılar, ulduz növündəki müəyyən bir kütlənin, təkamülünü quru dəlik halında içə çökməsiylə tamamlaması mövzusunda əvvəldən bilinənləri dəyişdirməmişdir. Dəyişdirdiyi şey yalnız, kütlənin miqdarı mövzusundakı sərhəd olmuşdur.
 
2006-ci ildə, kütlələrinə bağlı olaraq dörd quru dəlik sinifi ayırd edilmişdir: Yıldızsal quru dəliklər, nəhəng qara dəliklər, orta quru dəliklər və ilksel (ya da mikro) quru dəliklər.
 
Ölçülərinə görə quru dəliklər [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Yıldızsal quru dəliklər [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
 
 
M87 qalaktikasına çıxan bu axış, ehtimalla kütləsi üç milyard günəş kütləsi olan bir nəhəng qara dəliyin təsiriylə meydana gəlmişdir. Axışın yalnız, bizə doğru yönələn bir tərəfi görünməkdədir.
Yıldızsal quru dəliklər bir neçə günəş kütləsi qədər bir kütləyə sahibdirlər. Ölməkdə olan bir ulduz , əgər Günəş 'imizin üç mislindən daha ağırsa, neytron ulduzu səviyyəsində qala bilməz, nüvəsindəki reaksiya və sıxlıq artması davam edər və "qara dəlik" halına gəlir. Yıldızsal quru dəlik böyük (başlanğıc olaraq təxminən 10 günəş kütləsi qədər kütləli və ya daha çox kütləli) bir ulduzun qalıqları (artıq maddəsinin) çekimsel içə çökməsinin ardından doğularlar. Ulduzun ürəyində termonükleer tepkimelerle yanma tamamlandığı zaman, yanacaq qalmadığı üçün, bir komet meydana gələr. Bu komet da ardında sürətlə içə çökəcək bir öz qisim buraxa bilər.
 
1939-cu ildə Robert Oppenheimer , bu öz qisimin müəyyən bir sərhəddən daha yüksək bir kütləyə sahib olması vəziyyətində kütleçekim gücünün özünü qətiliklə bütün digər güclərin üzərinə daşıyacağını və bir quru dəlik meydana gələcəyini ortaya qoymuşdur. [35]
 
Bir quru dəlik yaratmaq üzrə içə çöküş "kütleçekim dalğaları" [36] yaymağa əlverişli bir vəziyyətdir ki, bu dalğaların yaxın bir gələcəkdə Cascina'daki (İtaliya) Qız [37] və ya Amerika Ligo [38] "cəhd vasitəsi" kimi bəzi detector avadanlıqlardan saptanabileceği sanılmaqdadır. Yıldızsal quru dəliklər indiki vaxtda "X cüt ulduzları" nda [39] və "mikrokuasar" larda [40] müşahidə və bəzi "aktiv qalaktika nüvələri" ndə [41] "axış" ların [42] (Fr.jet) meydana gəlməsinə səbəb olarlar.
 
Nəhəng qara dəliklər [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Nəhəng qara dəliklər bir neçə milyon ilə bir neçə milyard günəş kütləsi arasında dəyişən bir kütləyə malikdir. qalaktikaların mərkəzində olur və varlıqları bəzən "axış" ların və X ışınımının meydana gəlməsinə gətirib çıxarar. Buna görə bu qalaktika nüvələri, ulduzların üst-üstə yer almasından ibarət normal parlaqlığa müqayisədə daha parlaq hala gəlirlər və "aktiv qalaktika nüvələri" [43] adını alarlar. Qalaktikalarımız Samanyolu da belə bir quru dəlik vardır və bu quru dəliyə yaxın ulduzların son dərəcə sürətli hərəkət etdiklərinin müşahidə bu tapıntını doğrular. [44]
 
 
 
Nəhəng qara dəlik, NASA
Məsələn bu ulduzlardan biri olan S2 adlı ulduzun gözlemlenemeyen qaranlıq bir obyektin ətrafında ən az 11 illik bir dolanım hərəkətində olduğu müşahidə edilmişdir. Bu ulduzun eliptik orbiti söz mövzusu qaranlıq cisimdən 20 astronomik vahid uzaklığından və qaranlıq cisim məhdud həcminə qarşı 2,3 milyon günəş kütləsi qədər bir kütləyə malikdir. Kara dəlikdən başqa, məhdud həcminə qarşı belə sıx maddə ehtiva edən bir cisim nümunəsinə indiyə qədər rast gəlinməmişdir. [45]
 
Chandra [46] teleskopu ilə NGC 6240 [47] qalaktikası üzərində aparılan müşahidələr də bu qalaktikanın mərkəzində bir-birləri ətrafında dönən iki nəhəng qara dəliyin gözlemlenmesini təmin edilmişdir. Belə nəhənglərin meydana gəlməsi haqqındakı müzakirələr hələ də davam etməkdədir, kimilərinə görə də kosmos başlanğıcında çox sürətli bir şəkildə meydana gəlmişlər. [48] [49]
 
Orta quru dəliklər [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Orta quru dəliklər yaxın zamanlarda kəşf edilmiş olub, kütlələri 100 günəş kütləsi ilə 10.000 günəş kütləsi aralığında dəyişir. [50] 1970-ci illərdə orta kütləli qara dəliklərin qlobal ulduz çoxluqlarını meydana gəldiyi fərziyyəsi ortaya atılmış, lakin bu fərziyyəsi dəstəkləyəcək heç bir müşahidə əldə edilməmişdi. 2000-ci illərin müşahidələri parlaqlıq-sonrası və ya "həddindən artıq parlaq X şüası qaynaqları" nın [51] varlığını ortaya qoydu. [52] Bu qaynaqlar heç də nəhəng qara dəliklərin olduğu qalaktika nüvələrində bağlı görünmüyorladı. Ayrıca müşahidə X şüaları miqdarı, "EDDINGTON limiti" nə [53] (yıldızsal quru dəlik üçün maksimum limit) bərabər bir nisbətlə maddə iştirakı göz qarşısında saxlanıldığında, 20 günəş kütləli bir qara dəlik tərəfindən çıxarıla qədər çox idi ...
 
İlksel quru dəliklər [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Mikro quru dəliklər və ya kvant quru dəlikləri də deyilən "ilksel quru dəliklər" çox kiçik ölçülərdə olan quru deliklerdir. Bunlara "ilksel" adının verilmə səbəbi, Böyük Partlama əsnasında oluştuklarının sanılmasındandır. "İlksel kosmos" da kiçik miqyaslı həddindən artıq yoğunlaşmaları çekimsel içə çökməsiylə meydana gəldikləri sanılmaqdadır. 1970-ci illərdə məşhur fiziklərdən Stephen Hawking və Bernard Carr qara dəliklərin ilksel kozmosdaki meydana gəlmə mexanizmi üzərinə araşdırmalarda etdilər və quru dəlik anlayışını inkişaf etdirərək "mini quru dəlik" adı verilən, yıldızsal quru dəliklərə nəzərən son dərəcə kiçik qara dəliklərin bol miqdarda olduğu nəticəsinə gəldilər. Bu qara dəliklərin kütlələri baxımından sıxlıqları və bölüşdürmələri hələ bilinmemekteyse də, bunları təyin faktorların ilksel kozmosdaki yəni "kosmik qabarıqlıq" dəki [54] sürətli genişləmə mərhələsinə bağlı şərtlərlə əlaqədar olduğu sanılmaqdadır. Bu kiçik kütləli qara dəliklərin əgər var iseler- bir qamma süamı yaymaları lazımdır. Işınımları ehtimalla INTEGRAL [55] kimi peyklər tərəfindən keşfedilecektir.
 
Yüksək enerjili fiziki nümunələr üzərində çalışan bəzi fiziklər görə bu qara dəliklərin daha kiçik bənzər nümunələri Cenevrə yaxınlığındakı LHC [56] kimi "parçacıq sürətləndirici" istifadə laboratoriyada da yaradıla bilər. [57]
 
Qara dəliklərin müşahidəsi [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Qara dəliklərin yalnız iki növü üçün bir çox müşahidə təchizatları keçirilir (birbaşa deyil, dolayı müşahidə olmaqla birlikdə, aşağıdakı hissədə görüləcəyi kimi, get-gedə daha açıq və aydın müşahidələrə doğru irəliləmə yazılmaqdadır): Bunlar yıldızsal quru dəliklər və nəhəng quru deliklerdir. Bizə ən yaxın nəhəng qara dəlik, qalaktikamızın mərkəzində, təxminən 8 kilo- parsek uzaqlıqda var.
 
Bir quru dəliyi tapma mövzusundakı ilk üsullardan biri, orbit parametrlərinə müraciət edərək bir cüt ulduzun iki komponentlərini (iki yoldaşının) kütlələrinin belirlenmesiydi. Beləcə cüt ulduzlardan digər komponenti görünməz olan, kütləsi az olan komponentlər, orbitlərindəki sürətlərinə da diqqət edilərək araşdırıldı. Komponentlərdən, kütləsi böyük və görünməz olanı, -Normal belə kütledeki bir ulduzun asanlıqla görülə lazım olduğuna görə- ümumiyyətlə bir neytron ulduzu olaraq və ya bir quru dəlik olaraq şərh oluna bilər. O zaman, orbit eğikliği bucağı da məlum, yoldaşının kütləsinin neytron ulduzlarının maksimum kütlə sərhədini (təxminən 3,3 günəş kütləsi ) keçib keçmədiyinə baxılır. Əgər sərhədi keçirsə bu bir quru dəlikdir, keçmirsə bir ağ cücə ola bilər.
 
Bunun yanında, bəzi yıldızsal qara dəliklərin " qamma şüaları dalğalarının yayımı " [58] əsnasında belirdikleri məlumatı göz qarşısında saxlanılar. Onsuz da belə quru dəliklər komet halındakı (Wolf-Rayet [59] ulduzu kimi) böyük bir ulduzun partlaması yoluyla meydana gələ və " collapsar " [60] nümunəsiylə təyin olunan bəzi hallarda quru dəlik bir qamma şüaları dalğası çıxarıldığı an meydana gələr. Beləcə, bir "qamma şüaları dalğa nəşri" (GRB) [61] bir quru dəliyin anadan olmasının əlaməti ola bilər. Süpernovalar vasitəsiylə daha kiçik kütləli qara dəliklər də meydana gələ bilər. Məsələn 1987A süpernovasından [62] qalan artıqların bir quru dəliyə çevrildiyi düşünülməkdədir.
 
Bir quru dəliyin varlığını göstərən bir başqa fenomen də əsas olaraq radio dalğaları sahəsində müşahidə "axış" ların varlığıdır ki, bu hərəkəti həm yıldızsal quru deliklerce, həm də nəhəng quru deliklerce yaratılabilmektedir. Bu axınları quru dəliyin "yığılım diski" ndə [63] ibarət olan böyük miqyaslı maqnetik sahə dəyişikliyindən kaynaklanırlar.
 
Birbaşa müşahidə ehtimalı [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
 
 
Bir quru dəliyin yaratdığı "axış" ın yaxınlaşan müşahidələri
Bir quru dəliyin kiçikliyi birbaşa müşahidəsini çətinləşdirər, məsələn bir neçə kilometrlik quru dəliklərin birbaşa müşahidə qeyri-mümkündür. Bürc diametri [64] bundan bir az daha böyük bir quru dəliyi ələ alaq; 1 "günəş kütləsi" qədər kütləsi olan və bir parsek (təxminən 3,26 işıq ili) uzaqlıqda olan bir quru dəliyin bucaq diametri ancaq 0,1 mikrosansasıya [65] olacaq ki, bu, müşahidəsinin qeyri-mümkünlüyü haqqında kifayət qədər bir fikir verməkdədir.
 
Buna qarşılıq, nəhəng qara dəliklərin mövqeyi birbaşa müşahidə baxımından daha əlverişli görünür. Bir quru dəliyin ölçüləri kütləsilə mütənasibdir. Bir qalaktikanın mərkəzindəki qara dəliyin kütləsi ortalama 2,6 milyon günəş kütləsidir. Onun " Schwarzschild radiusu " [66] da təxminən 7 milyon km. olar. Bu quru dəliyin 8,5 kilo-parsek uzaqlıqda olduğunu farzedersek, bucaq diametri 30 mikrosansasıya olar. Bu nəticə, söz mövzusu cismin, "gözlə görülər işıq sahəsi" nda [67] gözlemlenmesinin yenə son dərəcə çətin olduğunu ortaya koymaktaysa da, indiki vaxtda "radio cəhd vasitəsi" [68] təyin sərhədlərinə heç də uzaq deyil. İndiki vaxtda, milimetrik sahədəki tezliklərə söykənən radio cəhd vasitələrinin həssaslıqları get-gedə inkişaf etdirilməkdədir. Qara dəliyin bucaq diametrinin böyüklüyü yerinə, tezlik sahəsindəki böyüklüyə bağlı hər hansı bir uğur, bizə qara dəliyin gözlemlenebilmesi mövzusunda çox daha əlverişli bir imkan verəcəkdir. Bu halda bir qalaktika mərkəzindəki qara dəliyin bu texnika imajlarının əldə edilməsi çox uzaq bir xəyal olmasa gərək. M87 [69] qalaktikasının mərkəzində iştirak edən qara dəlik yuxarıda sözü edilən quru dəliyə müqayisədə 2000 dəfə daha uzaq olmaqla birlikdə, ondan 1300 dəfə daha böyükdür. Bəlkə də bu qara dəlik, gələcəkdə, Qalaktikalarımız Samanyolu'ndaki quru dəlikdən sonra imici əldə edilmiş ikinci qara dəlik olacaq. [70] [71]
 
Yıldızsal quru dəlik nümunələri [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
 
 
Bir quru dəliyin yığılım diskiylə təsviri. Qazlardan qaynaqlanan sürtünmə böyük miqdarda istilik yaradar, istilənmiş qaz da X şüaları yayır.
1965-ci ildə olan Cygnus X-1, [72] bir quru dəlik ehtiva etdiyi bilinən ilk astrofizika cismidir. Bu, dönən bir quru dəlikdən və bir qırmızı devden ibarət bir cüt ulduz sistemi idi.
 
Əgər quru dəlik bir cüt ulduz sisteminin parçasıysa, o zaman normal ulduzdan quru dəliyə doğru bir maddə axışı olar. Maddə axışı, bucaq momentumu qorunması prinsipinə bağlı olaraq quru dəlik ətrafında "yığılım diski" deyilən bir disk meydana gətirər. Bu disk maddəsi quru dəliyin yaxınlığında, böyük kütleçekim potensialı altında müdhiş temperaturda çatmaqda və quru dəliyin tərəfimizdən fərq
 
 
 
Qara dəlik və bir ulduzdan ibarət olan bir cüt ulduz sistemində "axış" ların formalaşması. Ulduzdan çəkilən qaz quru dəliyə yaxınlaşarkən, "axış" dan ibarət olan maddəni istehsal edən yığılım diskini yaradar.
edilə bilməsini təmin edən X-şüaları hopdurmaqdadır.
 
"Yığılım diski" ylə "axış" lar meydana gətirən bir quru dəliyin və ya bir neytron ulduzunun olduğu cüt ulduz sistemlərinə, Qalaktikalarımız kənarındakı (ekstragalaktik) valideynləri deyilə kuasarlara ithafen mikrokuasar adı verilmişdir. Əslində hər iki sinifdəki cisimlər də eyni fiziki prosesləri izləyərlər. Mikrokuasarlar içində ən çox araşdırılmış olanlarından biri 1994-cü ildə kəşf edilmiş, "işıqdan sürətli" [73] "axış" ları olan GRS 1915 + 105'tir. [74]
 
Belə axınları olduğu bir başqa sistem də GRO J1655-40'tir. [75] Lakin bu ikincisinin məsafəsi hələ də mübahisəli olduğundan, hərəkətinin işıqdan sürətli olmama ehtimalı da var.
 
Bir başqası da çox xüsusi bir mikrokuasar olan SS 433'tür. [76] Bunun elə davamlı axını vardır ki, orada maddə işıq sürətinin beşdə biri ətrafındakı sürətlərlə yığın yığın iştirak dəyişdirməkdədir.
 
Nəhəng və orta quru dəlik nümunələri [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
 
 
Toz diski və nəhəng qara dəlik (GL-2002-001188)
 
 
M87 qalaktikasına "cəhd vasitəsi" yla müşahidə plazma axını. Axın səbəbinin qalaktikanın mərkəzində olan, dönən bir nəhəng qara dəlik yaxınındakı sıx maqnetik sahə olduğu sanılmaqdadır.
Nəhəng qara dəlik namizədləri əvvəlcə "aktiv qalaktika nüvələri" [77] və radyoastronomlar tərəfindən 1960-cı illərdə kəşf Kuasarlar . Nəhəng qara dəliklərin varlığına ən böyük dəlil meydana gətirən müşahidələr Sagitarius A adlı qalaktik mərkəzin ətrafındakı ulduzların orbitləri üzərində edilən gözlemlerdi. Bu ulduzların orbit və sürətləri haqqındakı müşahidələr, bu "qalaktik mərkəz" in [78] o bölgəsində nəhəng quru dəlikdən başqa heç bir kosmik cismin söz mövzusu ola bilməyəcəyini göstərirdi. Bu kəşfin ardından başqa qalaktikalarda başqa qara dəliklərin olduğu müəyyən olundu.
 
Fevral 2005də SDSS J090745.0 + 24507 [79] adlı nəhəng bir mavi ulduzun qalaktikamızın qaçış sürətinin iki qatı bir sürətlə, yəni işıq sürətinin 0,0022'si qədər bir sürətlə Samanyolu qalaktikamızın çıxacaq şəkildə yol aldığı müşahidə edildi. Sürəti və çəkdiyi orbit araşdırıldığında nəhəng bir quru dəliyin çekimsel təsiriylə atılmış olduğu aydın oldu.
 
Noyabr 2004-cü ildə astronomlardan ibarət bir qrup, qalaktikamızda orta kütləli ilk quru dəliyin kəşf olduğunu açıqlamışlar. Orbiti qalaktikamızın mərkəzindən yalnız üç işıq ili uzaqlıqda olan bu qara dəlik 1300 günəş kütləsi qədər bir kütləyə sahib idi və yalnız yeddi ulduzdan ibarət olan bir ulduz hinindən tapılırdı. Bu ulduz verilənlər, yəqin ki, vaxtilə böyük ulduzlardan ibarət olan və mərkəzi qara dəlik tərəfindən udularaq ufalan bir ulduz topasıdır kalıntısıydı. [80] Bu müşahidə, nəhəng qara dəliklərin, ətrafındakı ulduzları və digər quru dəlikləri yuttukça böyüdükləri fikirini dəstəkləməkdədir.
 
Bütün bunlar, bəlkə yaxın bir zamanda, LISA [81] adlı "kosmos cəhd vasitəsi" vasitəsiylə ediləcək, söz mövzusu prosesin çekimsel dalğalarının birbaşa gözlemiyle doğrulanabilecektir.
 
İyun 2004-cü ildə astronomlar 12,7 milyard işıq ili uzaqlıqdakı bir qalaktikanın mərkəzində Q0906 + 6930 [82] adı verilən bir nəhəng qara dəlik kəşf etdilər. [83] Böyük Partlama göz önünə alındığında, bu müşahidə, qalaktikalardakı nəhəng qara dəliklərin meydana gəlmə hızlılığının nisbi bir fenomen olduğunu göstərir.
 
Təklik qaydaları [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Qara dəliklər haqqındakı təməl məsələlərdən biri hansı şərtlər altında meydana gəldikləri məsələsidir. İlk zamanlar, qara dəliklərin meydana gəlmə şərtlərinin son dərəcə xüsusi olmasından ötəri, bir çox olma şanslarının çox az olduğu düşünülürdü. Lakin, Stephen Hawking və Roger Penrose 'a borclu olduğumuz bir sıra riyaziyyat teoremləri heç də elə olmadığını göstərdi. Qara dəliklərin meydana gəlməsi son dərəcə fərqli şərtlərdə oluşabilmekte olub, bir müxtəliflik göstərirdi. Bu iki elm adamının söz mövzusu sahədəki şübhəyə yer buraxmayan iş və qaydaları "təklik qaydaları" [84] olaraq adlandırılmışdır. Bu qaydalar, 1970-ci illərin əvvəllərində, yəni hələ qara dəliklərin varlığını təsdiqləyən heç bir müşahidənin edilməmiş olduğu bir dövrdə ortaya qoyulmuşdur. Sonrakı müşahidələr, qara dəliklərin kainatda həqiqətən çox tez olan cisimlər olduğunu təsdiq var.
 
Çılpaq tekillikler və kosmik senzura [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Bir quru dəliyin mərkəzində "çekimsel təklik" [85] yer alır. Bütün quru dəlik növlərində də bu təklik xarici aləmdən "hadisə üfüqü" yla "gizli" dır. Bugünkü fizika , çekimsel tekilliği təyin bilməməkdədir. Lakin bu çox əhəmiyyət də daşımamaqdadır; çünki bu təklik, "hadisə üfüqü" yla məhdudlaşdırılmış qurşağın içində qalmaqda və xarici aləmin hadisələri üzərinə təsir yoxdur. Bununla birlikdə, bir nöqteyi-nəzərlə əhatə olmadan mövcud olan bir tekilliğin olduğu "ümumi nisbilik" tənliklərini riyaziyyat həllər var, kinetik yük və ya "kinetik moment" in müəyyən bir dəyəri aşması halında Kerr və ya Reissner-Nordstrom həllərində söz mövzusu olduğu kimi ... Belə bir vəziyyətdə artıq quru dəlikdən söz edilə bilməz (artıq üfüq da, "dəlik" də yoxdur), ancaq "çılpaq təklik" dən [86] söz edilə bilər. Parametrelerce təyin olunan bu cür vəziyyətlərin araşdırılması praktikada son dərəcə çətindir; çünki təklik mühitini təxmin edə qeyri-mümkündür. Bugünkü kainat bilgilerimizle çılpaq təklik məsələsi haqqında çox bir şey söyləməmiz mümkün deyil [87] və ya ən azından, 1990-cı illərə qədər bu mövzuda çox bir şey söyləmək mümkün deyildi.
 
O illərə qədər Kerr və ya Reissner-Nordstrom quru dəliklərinin kinetik moment və ya elektrik yükün xarici qatqısı yolu ilə söz mövzusu kritik dəyərlərə çata bilməyəcəkləri düşünülürdü. Çünki, xülasəylə, quru dəliyin yük / kütlə əlaqəsinin həmişə, tam kritik dəyərə çatmadan əvvəl "doygunluğa" çatacağı və beləcə heç bir zaman kritik dəyərə çata bilməyəcəyi düşünülürdü. [88]
 
Bu təməl anlayış və düşüncələr İngilis riyaziyyatçı Roger Penrose 'u 1969-cu ildə, "kosmik senzura" [89] deyilən fərziyyəsi ortaya atmağa yönəltmişdir. Bu fərziyyə heç bir fiziki prosesin kozmosda çılpaq təki doğulmasına imkan verməyəcəyini irəli sürməkdə idi. Mümkün bir neçə şərh / düstur ehtiva edən bu fərziyyə, Stephen Hawking 'in kainatda çılpaq tekilliklerin meydana gələ biləcəyini müdafiə edən Kip Thorne və John Preskill ilə iddialaşmasına mövzu oldu. Nəhayət 1991-ci ildə Stuart L. Shapiro və Şaul A. Teukolsky kainatda çılpaq tekilliklerin meydana gələ biləcəyini ədədi simulyasiya yolu ilə ortaya qoydular. Bir neçə il sonra da Matthew Choptuik çılpaq tekilliklerin meydana gələ biləcəyini başqa yollarla ortaya qoydu. Bununla birlikdə, bu sübut işləri, müşahidə əskikliyi olduğundan [90] , kainatda çılpaq tekilliklerin meydana gəlməsinə bağlı olaraq əmin olunması mövzusunda tam mənasıyla kafi sayıla bilməzlər. Bu vəziyyətdə, məsələ belə də ümumiləşdirmək olar: Bəli, kainatda çılpaq tekilliklerin olması mümkündür, lakin praktikada var olduqları şübhəlidir. Sonunda Stephen Hawking, 1997-ci ildə, vaxtilə Kip Thorne və John Preskill qarşısında girmiş olduğu iddianı itirmiş olduğunu etiraf etdi.
 
Qara dəliklərin entropisi [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
 
 
2007-ci ilə qədər müəyyən olunmuş quru dəliklərdən ən böyük kütləyə sahib M33 X-7
1971-ci ildə İngilis fizikaçı Stephen Hawking , hansı növ quru dəlik olursa olsun, "hadisə üfüqü" nun səthinin əsla küçülmediğini göstərdi. Bu xüsusiyyət, entropiya (çözülüm, dağılam, yox meydana gəl) rolunu oynayan yerüstü baxımından, tamamilə "termodinamikanın ikinci qanunu" nı [91] xatırlatmaqdadır. Klassik fizika çərçivəsində, termodinamikanın bu qanunu bir quru dəliyə maddə göndərərək və beləcə onun kozmozumuzda yox olmasını təmin pozuntu edilə bilər.
 
Fizikaçı Jacob Bekenstein quru dəliyin (təbiətdə doğrulanmamakla birlikdə) üfüq yüzeyiyle mütənasib olan bir entropiye sahib olduğunu irəli sürmüşdür. Bekenstein quru dəliyin şüam yaymamasından və termodinamikle olan əlaqəsinin, yalnız bir bənzərlik olub, xüsusiyyətlərinin fiziki bir tərifi olmamasından yola çıxırdı. Bununla birlikdə qısa bir müddət sonra Hawking, "kvant alan nəzəriyyəsi" nə [92] söykənən bir hesaplamayla, qara dəliklərin entropisi haqqındakı nəticənin, sadə bir bənzərlikdən ibarət olmayıb, "qara dəliklərin süamı" na (Hawking süamı) [93] bağlı bir istiliyi təyin mümkün olduğunu göstərdi.
 
Qara dəliklərin termodinamika tənlikləri istifadə, elə görünür ki, qara dəliyin entropisi üfüqünün yüzeyiyle mütənasib var. [94] Bu, "də Sitter kainatı" [95] kimi bir üfüq ehtiva edən "kosmik nümunələr" [96] məzmununda da tətbiq oluna universal bir nəticədir. Buna qarşılıq, bu entropinin "mikrokanonik birlik" [97] baxımından açıqlanması həll edilə bilməmiş bir problem olaraq qalmaqdadır, hər nə qədər "string nəzəriyyəsi" [98] qismən cavablar gətirməyi bacardısa da ...
 
Daha sonra qara dəliklərin maksimum entropiya cisimləri olduğunu, yəni müəyyən bir səthli məhdud bir kosmos bölgəsinin maksimum entropisinin eyni səthə sahib bir quru dəliyin entropisine bərabər olduğunu göstərdi. [99] [100] Bu təyin etmə fiziklərdən əvvəl Gerard 't Hooft'u və daha sonra Leonard Susskind 'ı "holografi prinsipi" [101] anlayışını ortaya atmağa yönəltdi. Bu anlayışın söykəndiyi əsas belə açıqlana bilər: Necə bir hologram bir həcmli əlaqədar enformasyonları sadə bir səth üzərində kodlayabiliyor və beləcə ona görə hərəkətlə üç ölçülü bir qabartma təsiri sağlayabiliyorsa, eyni şəkildə, kosmosdakı bir bölgənin səthinin tərifi də o bölgənin məzmunuyla əlaqədar bütün informasiyanın yenidən meydana gətirməyə imkan təmin etməkdədir .
 
Qara dəliklərin entropisinin kəşfi, beləcə, quru dəliklər ilə termodinamikanın və "quru dəliklər termodinamikanın" nin [102] arasında son dərəcə dərin benzeşim əlaqələrinin qurulmasına imkan təmin etmişdir ki, bu da "kvant çəkilişi" [103] qaydasının başa düşülməsinə köməkçi ola biləcək.
 
Qara dəliklərin buxarlanması (yox olması) və Hawking süamı [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Qara dəliklər kainatdakı ən qərarlı və ən uzun ömürlü cisimlər olmalarına baxmayaraq, sonsuza qədər yaşaya bilməzlər, Hawking süamı edərək çox yavaşca enerjilərini itirərlər. Hawking süamı əlimizdəki texnologiya ilə saptanabilecek bir şüam deyil.
 
1974-cü ildə Stephen Hawking "kvant alan nəzəriyyəsini" [104] "ümumi nisbilik" dəki "eğrilmiş" uzayzamana tətbiq və klassik mexaniki tərəfindən nəzərdə tutulan əksinə, qara dəliklərin əslində, indiki vaxtda "Hawking radiasiyanı" [105] adıyla bilinən bir şüam (istilik ışınıma yaxın bir şüam) yaymaqda olduğunu kəşf etdi. [106] Bu halda quru dəliklər tamamilə "quru" deyildi, yəni yaydıqları bir şeylər də vardı.Fakat quru dəliklər, bugünkü məlumatlarımıza görə, xüsusiyyətləri gərəyi, başqa işıldama edə bilməzlər, çünki səthlərindəki qaçış sürəti işıq sürətindən yüksəkdir. Qara dəliyin səthində bir fənər yakabilseydik, fənərin işığı çəkilişinin təsiri ilə quru dəlik səthinə geri bükülecekti.
 
Hawking radiasiyanı bir "quru cisim" in [107] spektroskopisine üstə düşür. Bu vəziyyətdə, qara dəliyin boyuyla tərs mütənasib olan istiliyi bunla ilişkilendirilebilecekti. [108] Bu baxımdan, quru dəlik hal olaraq böyüdükcə, istiliyi düşməkdədir. Merkuri planeti qədər kütləli bir qara dəlik CMB [109] ışınımınkine (bir elektromaqnetik şüam növü) bərabər bir istiliyə ( təxminən 2,73 kelvin ) malikdir. Qara dəliyin kütləsi, istiliyi, enerji itkisi və Hawking radiasiyanı arasındakı əlaqə quru dəliyin kütləsi artdıqca istiliyinin gedərək düşməsinə səbəb olmaqdadır. Beləcə, bir yıldızsal quru dəliyin istiliyi neçə mikrokelvine qədər düşməkdədir ki bu da "buxarlanma" sının [110] (yox olma, Hawking radiasiyanı) birbaşa saptanmasını get-gedə qeyri-mümkün edir. Bununla birlikdə kütləsi çox böyük olmayan quru dəliklərdə istilik daha yüksək olmaqda və buna bağlı enerji itkisi, kütləsinin kosmoloji basamaklardaki dəyişmələrinin başa düşülməsinə imkan verir. Beləcə, bir neçə milyon tonluq bir quru dəlik "kosmos bu ankı yaşı" ndan [111] daha az bir müddətdə buharlaşacaktır. Qara dəlik "buharlaşırken" də daha kiçik hala gələcək və bu səbəbdən istiliyi daha artacaq. Bəzi astrofiziklər qara dəliklərin tamamilə "buxarlanma" sının bir qamma şüaları dalğası çıxaracağını düşünürlər. Bu düşüncə, kiçik kütləli qara dəliklərin varlığının təsdiqi mənasını verməkdədir. Bu vəziyyətdə "ilksel quru dəlik" lərin varlığı söz mövzusu olmaqdadır. İndiki vaxtda bu ehtimal, INTEGRAL [112] adlı Avropa peykinin təmin məlumatlar üzərində araşdırılır. [113]
 
İnformasiya paradoksu [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
 
 
İki quru dəliyin birləşməsi.
21. əsrin başından bəri hələ həll edilə bilməmiş təməl fizika məsələlərindən biri, məşhur informasiya paradoksudur . "Saçsızlık qaydası" [114] səbəbiylə, qara dəliklərin içinə girmiş olanları a posterior olaraq təyin etmək mümkün deyil. Bununla birlikdə quru dəlikdən uzaqdakı bir müşahidəçinin nöqteyi-nəzərindən düşünülsə, informasiya tamamilə yox olmuş da sayıla bilməz, çünki vaxtilə quru dəliyə düşmüş vəziyyətdə olan maddə, işıq ili uzaqlıqlar göz qarşısında saxlanılsa, müşahidəçi tərəfindən hələ görülə bilməkdədir. [115] Bu halda quru dəliyi meydana gətirən informasiya itkin vardırmı, deyilmi?
 
Bir "kvant çəkilişi qaydası" nın olmasını lazımlı edən bu mövzudakı düşüncələr, quru dəliyin yalnız üfüqünə yaxın kosmosa bağlı entropiyle məhdud və bitmiş bir qədərliyin var ola biləcəyini qarşıya qoymaqdadır. Quru dəliyə düşən maddə və enerjinin hər cür entropisi göz qarşısında bulundurulurken "Hawking süamı" dəyişənliyini çox, üfüq entropisi dəyişkənliyi daha qənaətbəxş görünməkdədir. Yenə də bir çox məsələ açıqlığa qovuşmamış vəziyyətdə ortada dayanmaqdadır, xüsusilə kvant mövzusunda.
 
Soxulcan dəlikləri [ dəyişdir | qaynağı dəyişdir ]
Ana maddə: Solucandeliği
 
 
Bir soxulcan dəliyinin sxemi.
Ümumi nisbilik kainatdakı qara dəliklərin bir-birləriylə bir şəkildə əlaqə halında olduqlarını göstərməkdədir. Bu quruluşda quru dəlikləri bir-birlərinə bağlayan dəhlizlər alışılmış adıyla "qurd dəlikləri" [116] (meyvə qurdu), soxulcan dəlikləri və ya nadir istifadəsiylə eynşteyn-Rosen dəlikləri olaraq ifadə edilməkdədir. Bu mövzudakı düşüncəyə görə, qara dəliklər bir başqa kainata açılmaqdadır və ya bu ikinci kainata keçid qapılarının. Quru dəlikləri bir-birinə bağlayan söz mövzusu dəhlizlər bir almanın içindəki qurdun yolunu xatırladır şəkildə düşünüldüyündən, söz mövzusu koridorlara "qurd dəliyi" adı verilmişdir. Kainatda bir çox quru dəliyin var olduğu göz qarşısında saxlanıldığında, kosmosun bir-birinin içinə keçmiş saysız tunellərdən meydana gəldiyi nəticəsinə varılır. Zaman və işıq-ci ilin uzaqlıqları heçə sayaraq kozmozda "tullanma" lara imkan verən bu qurd dəlikləri istər istəməz elm-fantastika yazarlarına əsin qaynağı olmuşdur.
 
Kozmosun tünellerle dolu bu quruluşu ümumi nisbilik tərəfindən doğrulanmakla birlikdə, astrofizika məzmunda, praktikada bu tünellerdeki səfərlər hələlik qeyri-mümkün kimi görünməkdədir; çünki bilinən heç bir müddət bu səfərləri edə biləcək obyektlərin meydana gəlməsini ayabilir kimi görünməməkdədir. [117]
{{Link GA|lv}}
{{Link GA|ru}}
Mənbə — "https://az.wikipedia.org/wiki/Qara_dəlik"