Kainatdakı ən nəhəng cisimlər qara dəliklərdir.
Planet və ya ulduzlardan fərqli olaraq, onların fiziki ölçüləri yoxdur və sonsuzca böyüyə bilərlər.
Əslində isə çox kiçiyindən kainatın ən böyük cisimlərinə qədər, müxtəlif qara dəliklərin yaranmağı üçün spesifik hadisələr baş verməlidir.
Bəs qara dəliklər necə böyüyür və ən böyüyü nə qədər böyükdür?
Bu videoda qara dəliklərin necə işlədiyini və necə meydana gəldiyini müzakirə etməyəcəyik, çünki bunu qara dəlik və neytron ulduz seriyamızda ətraflı araşdırmışdıq, daha sonra onlara göz ata bilərsiniz.
Hələlik biz kainatdakı ən nəhəng cismi tapmaqda maraqlıyıq.
Gəlin ən kiçiyindən başlayaq.
İbtidai Qara Dəliklər
Ən kiçik qara dəliklər mövcud ola və ya olmaya bilər.
Əgər mövcuddurlarsa, ehtimal ki, onlar atomlardan belə yaşlı, kainatın ən qədim cisimləridir.
Onlar Böyük Parlayışdan dərhal sonra, kainat şiddətli enerji ilə çox sıx olduqda və qonşularından daha sıx olan hər hansı bir kiçik cibin qara dəlik yarada biləcəyi zaman yaranacaqdılar.
Hələ də mövcud ola biləcək ən kiçik İbtidai Qara Dəlik, böyük bir dağın kütləsi qədər, təxminən bir trilyon kiloqram olardı.
Ancaq yenə də onlar bir protondan daha böyük olmayacaqdılar.
Yer kürəsi ağırlığında bir İbtidai Qara Dəlik qəpikdən azca böyük olardı.
Bu da onları tapmağı çox çətinləşdirir, buna görə də hələ heç birini müşahidə edə bilməmişik - əgər mövcuddurlarsa, onlar hətta qalaktikaları bir yerdə saxlayan sirli, qaranlıq maddə belə ola bilər.
Gəlin mövcudluğunan tamamilə əmin olduğumuz qara dəlik növlərinə keçək.
Ulduz Qara Dəliklər
Qara dəliyin yaranmağı üçün o qədər maddə sıxmalıyıq ki, o özünə doğru çöksün.
Bundan sonra üzərinə nə qədər çox kütlə atsaq, o qədər də böyük olur.
Bugünkü kainatda, yalnız ən şiddətli kosmik hadisələr lazımi şərtləri yarada bilər, məsələn, neytron ulduzlarının birləşməsi və ya çox böyük bir ulduzun nüvəsinin supernovada çökməsi.
Burada işimizə yarayacaq bir vahid olaraq Günəşimizin kütləsindən istifadə edəcəyik, bu da təxminən 2 milyon trilyon trilyon kiloqrama bərabərdir.
Məlum olan ən kiçik qara dəlik Günəşin kütləsinin 2,7 qatına bərabərdir və diametri 16 km ətrafında kürə şəklindədir və bu, Parisi əhatə edəcək qədər böyükdür.
Başqa bir yüngül qara dəlik V723 Mon qırmızı nəhəng ulduzuna yoldaşdır.
Bu ulduz Günəşimizdən 24 dəfə böyükdür, diametri 30 milyon kilometrdir.
Ancaq buna baxmayaraq, sadəcə 17.2 km genişliyindəki bir qara dəliyin ətrafında fırlanır.
Ulduza zorakılıq edən bu balaca şey o qədər kiçikdir ki, onları müqayisə üçün belə, demək olar, göstərə bilmirik.
Bilinən ən böyük ulduz qara dəliklərdən biri M33 X-7-dir.
Hal-hazırda vaxtını Günəş kütləsindən 70 dəfə ağır mavi bir nəhəngi yeyərək keçirir.
Oğurlanmış bütün maddələr qara dəliyə doğru döndükcə, axardan axan su kimi, sürtünmə onu Günəşimizdən 500.000 dəfə daha çox parlayacaq temperatura qədər qızdırır!
Yenə də X-7 "yalnız" 15.65 günəş kütləsi və 92 km genişlikdədir və sadəcə Korsika adasına kölgə salacaq qədər böyükdür.
Daha çox böyümək üçün qara dəliklər ya bir çox ulduzu udmalı, ya da daha yaxşısı, bir-biriləri ilə birləşməlidir.
Bu birləşmələri aşkar etməyə imkan verən alətlər çox yenidir, buna görə də hazırda çox maraqlı şeylər kəşf edirik.
17 milyard işıq ili uzaqlıqdakı bir qalaktikada aşkar etdiyimiz iki böyük qara dəlik kimi.
Onlar şiddətlə bir-birlərinin ətrafında fırlandıqları zaman, 4400 ildə Süd Yolundakı bütün ulduzların işığından cazibə dalğaları şəklində daha çox enerji buraxdılar.
Onların yaratdığı yeni qara dəlik təxminən Almaniyanın ölçüsü boydadır və 142 Günəş kütləsinə bərabərdir.
Bundan sonra miqyas baxımından, maraqlı bir boşluqla qarşılaşırıq.
150 günəş kütləsinə qədər çoxlu qara dəliklər mövcuddur. Və sonra uzun müddət heç bir şey mövcud deyil.
Ta ki, qəfildən, milyonlarca qat daha böyük kütləli qara dəliklərlə rastalaşana qədər.
Bu isə bir az baş qarışdırıcıdır, çünki biz fikirləşirdik ki, qara dəliklər mütəmadi olaraq böyüyürlər.
Ancaq ən böyük qara dəliklər üçün bu proses bu gün mövcud olduqlarını izah edəcək qədər sürətli deyil.
Kainat ulduzları yeyərək və bir-biri ilə birləşərək əmələ gələn bu böyük qara dəliklərin meydana gəlməsi üçün kifayət qədər yaşlı deyil.
Başqa bir şey baş vermiş olmalıdır.
Kainatdakı ən böyük qara dəliklərə necə sahib olduğumuzu izah etmək üçün indiyə qədər mövcud olan ən böyük ulduzlara ehtiyacımız ola bilər: Kvazi-ulduzlar.
Miqyaslarını başa düşmək üçün onları bu gün mövcud olan ən böyük ulduzlarla müqayisə edə bilərik.
Bizim Günəşimiz onların yanında qum dənəsi kimidir.
Kvazi-ulduzların həqiqətən var olub-olmadığını bilmirik, amma qara dəliklərin inkişafına baxımından, onlar maraqlı konseptdir.
Fikir budur ki, ilk kainatdakı maddə o qədər sıx idi ki, kvazi-ulduzlar Günəşimizin kütləsinin min qatına qədər böyüyə bilərdi.
Bu ulduzların nüvələri öz ağırlıqları tərəfindən o qədər sıxılmış ola bilər ki, onlar hələ formalaşarkən qara dəliklərin içinə çökmüş olsunlar.
Bugünkü prosesdə özlərini məhv edəcək ulduzlardan fərqli olaraq, kvazi-ulduzların içərisində ölümcül bir tarazlıq yarana bilər.
Cazibə qüvvəsi supermassiv ulduzu bir-birinə sıxıb, qara dəliyi qidalandıraraq ona tərəf çəkilən maddələri o qədər qızdırmış ola bilər ki, radiasiya təzyiqindən ulduz sabit qalmış ola bilər.
Və beləliklə, bu sürətlə böyüyən qara dəliklər milyonlarla il ərzində kvazi ulduzları udaraq hər hansı bir ulduz kütləli müasir qara dəlikdən daha böyük ölçüyə gəlmiş ola bilərlər.
Bu qara dəliklər Günəşdən bir neçə min dəfə artıq kütləyə malikdirlər və Yer kürəsindən daha böyükdürlər.
Bu qara dəliklər supermassiv qara dəliklərin toxumları olmuş ola bilər.
İndi isə kainatımızın krallarına, mövcud olan ən böyük cisimlərə çatdıq.
Əksər qalaktikaların mərkəzlərində çox böyük bir qara dəlik mövcuddur və onlar çox dəhşətlidir.
Süd Yolunda “Sagittarius A” adında, təxminən 4 milyon Günəş kütləsinə malik bir supermassiv qara dəliyimiz var, o çox sakitdir və öz işi ilə məşğuldur.
Onun orada olduğunu bilirik, çünki görə bilirik ki, bir neçə ulduz qıraqdan boş kimi görünən bir sahənin ətrafına səpələnib.
Və inanılmaz kütləsinə baxmayaraq, onun radiusu Günəşdən sadəcə 17 dəfə böyükdür.
Bir çox nəhəng ulduzdan daha kiçik olsa da, kütlə olaraq milyonlarla dəfə daha ağırdır.
Supermassiv qara dəliklər çox böyük olduqlarından və qalaktikaların mərkəzində yerləşdiyindən, bir çox insanlar onları Günəş sistemimizdəki Günəşə bənzədir.
Hər şeyi bir-birinə yapışdıran və orbitə məcbur edən bir lövbər.
Ancaq bu yanlış bir təsəvvürdür.
Günəş sistemindəki bütün kütlənin 99,86%-ni Günəş təşkil etsə də, supermassiv qara dəliklər adətən, öz qalaktikalarının kütləsinin yalnız 0,001%-ni təşkil edirlər.
Qalaktikalardakı milyardlarla ulduz onlara cazibə qüvvəsi ilə bağlı deyil, əksinə, onları bir araya gətirən qaranlıq maddənin cazibə qüvvəsidir.
Bir çox supermassiv qara dəlik, “yumşaq nəhənglər” deyillər, xüsusən də qalaktikalarındakı kütləvi buludlarla qidalanarkən.
BL Lacertae qalaktikasının mərkəzində olan o qədər material yeyir ki, demək olar ki, işıq sürətinə qədər sürətlənmiş plazma axını istehsal edir.
Əgər Yer bu nəhəng cismin ətrafında fırlansaydı, göydəki Günəşimizdən 115 dəfə daha böyük görünərdi ... və parıldayan isti toplama diskindən saniyələr ərzində yanıb kül olardıq.
Bu nöqtədə qara dəliklər o qədər böyük olur ki, ulduzlar onlarla müqayisədə gülməli dərəcədə kiçik görünür.
Cygnus A qalaktikasının 2,5 milyard günəş kütləsi qədər və 14,7 milyard km genişliyində bir supermassiv qara dəliyi var ki, əgər o Günəşin yerini tutsaydı, bütün planetləri udar və Günəş Sistemimizin yarısına qədər uzanardı.
Bu o qədər çox kütlə və material udur ki, yığılma diskini bir növ maqnit bir qıf halına gətirib, qaz püskürdərək yarım milyon işıq ili qədər diametrə malik və qalaktikanın üstündə yüksələn nəhəng radio lobları yaradır.
Bu 2.5 Süd Yolu genişliyi deməkdir.
Digər bir nəhəng supermassiv qara dəlik Messier 87 qalaktikasında yerləşir.
O 6,5 milyard günəş kütləsinə malikdir və həqiqi fotosunu çəkə bildiyimiz ilk qara dəlikdir.
Ya da təhlükəli kölgəsinin ətrafında parıldayan qazın.
Bu qaranlıq kürə o qədər böyükdür ki, bütün Günəş Sistemimizi əhatə edir.
Buna baxmayaraq, bu cisimlərdən daha böyük cisimlər də var...
Ultramassiv qara dəliklər
İndi isə ən böyük qara dəliklərə, bəlkə də mövcud ola biləcək ən böyük cisimlərə çatırıq.
Bu qara dəliklər o qədər çox şey udublar ki, on milyardlarla günəş kütləsinə çevriliblər, onların cazibə qüvvəsi çəkisi minlərlə ulduzlarla dolu qalaktikalardan daha parlaq parlayan "kvasar" mühərrikidir.
Bu qara dəliklər o qədər nəhəngdirlərki, özlərinə məxsus titula layiqdirlər- Ultramassiv Qara Dəliklər.
OJ 287 qalaktikasının mərkəzindəki Ultramassiv Qara Dəlik 18 milyard günəş kütləsinə malikdir.
O, o qədər böyükdür ki, onun ətrafında fırlanan, Sagittarius A ulduzundan təxminən qırx dəfə böyük bir supermassiv qara dəlik var!
Bu şey təsəvvürə meydan oxuyur və onu hər hansı bir şeylə müqayisə etmək çətindir.
Onun içinə asanlıqla üç Günəş Sistemi yan-yana yerləşə bilər.
Gəlin bu çılğın rəqabəti sonlandıraq və kralların krallarına keçək.
TON 618, qalaktikalar dəyərində maddə udduğunu müşahidə edə bildiyimiz bir qara dəlikdir və o 18 milyard işıq ili uzaqdan görünür, 100 trilyon ulduzun parlaqlığı ilə parlayır.
O ağlasığımaz 66 milyard günəş kütləsinə malikdir.
O qədər nəhəng bir qara dəlikdir ki, işıq hadisə üfüqünü keçdikdən sonra təkliyinə çata bilmək üçün 1 həftə vaxt lazımdır.
İçinə yan-yana 11 Günəş Sistemi yerləşə bilər.
Çox böyük bir ehtimalla kainatın ən böyük tək cismi ola bilər.
Amma əslində, ehtimal ki, daha böyükdür.
TON 618 çox uzaqda olduğu üçün biz onun yalnız 10 milyard il əvvəl necə göründüyünü görə bilirik.
Hər halda, qara dəliklər qorxulu, sirli və nəhəngdirlər.
Onlar hər şey ölüb qurtardıqdan sonra da burada olacaqlar və daha da böyüyəcəklər.
Gəlin səyahətimizi bir daha təkrarlayaq.
Mümkün olan ən kiçik qara dəlikdən ən böyüyünə qədər.
Gəlin bu gün yeni bir şey sınayaq, buna belə ad verə bilərik: "Yalanların arxasında", bu videoda lazım olan qeyri-dəqiqliklər haqqında kiçik bir pərdə arxası, çünki qara dəlikləri kartlar kimi sıralamaq əslində, mümkün deyil.
Necə?
Biz milyonlarla ulduzu kataloqlaşdıra bilsək də, yalnız bir neçə onluq qədər qara dəlik haqqında yaxşı məlumatlara sahibik.
Çünki qara dəlikləri müşahidə 50 il əvvələ qədər əslində, mövcud deyildi və texniki baxımdan hələ də belə deyil, çünki biz qara dəlikləri görə bilmirik.
Biz onların xüsusiyyətlərini yalnız cazibə qüvvələrinin ətrafındakı maddəyə təsirini öyrənməklə əldə edə bilərik, onlara yaxınlaşan ulduzların orbitləri kimi.
Bu təsir, ən bəsit səviyyədə Kepler Qanunları ilə təxmin edə biləcəyimiz qara dəliyin kütləsindən asılıdır.
Ancaq bu, böyük qeyri-müəyyənliklər və səhvlərlə mümkündür.
Daha sonra kütləni ölçüyə çevirmək məcburiyyətindəyik, bu da yeni qeyri-müəyyənliklər gətirir.
Məsələn, kütlənin radiusunu hesablayarkən sadəlik üçün qara dəliklərin mükəmməl yuvarlaq olduğunu və fırlanmadığını düşünən Schwarzschild tənliyindən istifadə etdik: belə bir qara dəlik əslində, mövcud deyil.
Reallıq budur ki, bu miqyaslardakı fizika bir az qeyri-müəyyəndir.
Haqqında danışdığımız qara dəliklərin bəziləri daha kiçik və ya daha böyük ola bilər.
Bunu dəqiq bilmirik.
Bu problemi fərqli mənbələri fərqli dəyərlərlə müqayisə edərək və mümkün qədər dəqiq olmağımıza imkan verən standart bir siyahıya gəlmək üçün fərqli kütləvi hesablamalardan istifadə edərək həll etməyə çalışdıq.
Bunların hamısına mənbə sənədlərimizdə baxa bilərsiniz.
Nəticə olaraq, bu videonun mətni əldə edə biləcəkləri ən yaxşı dəyərlərə olan vəsvəsəmiz səbəbindən az qalsın dəli etdiyimiz mütəxəssislərin göz yaşı ilə yazılıb.
Bu prosesdə bir çox şey kəsilib atıldı və videonun final versiyasına düşmədi, ancaq onların hamısını zay etməməyin bir yolunu tapdıq: çoxlu qara dəlik mövzulu məhsul yaratdıq, bunlar bir az çılğınından daha ciddisinə qədər dəyişir.
Beləliklə, biz bir mövzunu fərqli cəhətlərdən araşdıra bildik və siz də bu video bitdikdən sonra da qara dəliklər ilə əylənməyə davam edə biləcəksiniz.