Saturday 10 May 2014

Qara Dəliklər (Black Holes)

Adindan sanildiği kimi Qara Dəlik dediyimiz səma cisimləri kosmosda ətrafındakı bütün cisimlərin düşdüyü bir çuxur filan deyil; quruluş etibarı ilə bildiyimiz maddədən meydana gəlir.

Bəli, qara dəlik dediyimiz göy cisimi dünyamız, ay və ya hər hansı bir cisim kimi(Məs:əlinizdəki telefon ) maddədir. Amma bu maddələrdənəsasə fərqi onun sixliğidir.Qara Dəliklər çox . Qara dəliklərin sıxlığını izah edə bilmək üçün belə 1 misal getirim.Bildiyimiz kimi bir atom mərkəzində proton və neytronlardan ibarət olan bir nüvə və onun ətrafında hərəkət edən elektronlardan ibarətdir. Bir protonun və ya neytronun kütləsi bir elektronun kütləsinin təxminən 2000 qatıdır. Yəni bir atomun ağırlığının 99,9 %'i nüvədə toplanmışdır. Yəni bir atomun bütün elektronlarını da qoparsaq toplam kütləsi demək olarki heç dəyişməmiş olar. Yaxşı atomun hardasa bütün kütləsinə sahib olan nüvənin atomun bütününə nəzərən böyüklüyü nədir?! Bunu da bir misalla açıqlayim:

Bir atomu bir stadion qədər büyütsə idik, nüvəsi ancaq bir milçək qədər böyüyərdi! Bütün stadion ağırlığında bir milçək xəyal edə bilirsinizmi?! Düşünün belə 1 milçək burnuzua qonur :)) Dünyamızdakı atomların elektronlarını alıb nüvələrinin bir araya toplayabilseydik dünyanın hamısı bir kibrit qutusuna çox rahatlıqla sığabilərdi ... Ağırlığı isə ancaq və ancaq 0,01% qədər azalmış bir şəkildə həm də!! Belə bir kibrit qutusunun sıxlığını xəyal belə etmək dəhşətdi həqiqətən.
Hər hansı bir qara dəliyin gerçək radiusu 30-50 km kimi çox kiçik bir ölçudə olur. (Müqayisə üçün deyimki Dünyamızın radiusu təxminən 6400 km-dir). Amma bu kiçik cisim o qədər sıxdır o qədər sıxdır ki ətrafında çox güclü cazibə sahəsi meydana gətirər və ətrafındakı bütün cisimləri özünə çox böyük bir qüvvəylə çəkər. Bu böyük cazibə sahəsinə düşən hər hansi göy cisimi də elə bir qüvvəyə məruz qalır ki, bu qüvvənin meydana gətirdiyi təzyiq cismi anında subatimic hissəciklərinə qədər əzib məhv edər. Bu gün оl­duqcа çох qаlаktikаnın mərkəzində nəhəng kütləvi qаrа dəliklər оlduğu fərz еdilir. Sаhib оlduqlаrı qоr­хunc cаzibə sаhələri ilə ətrаfındа mövcud оlаn hər şеyi udаn bu kоsmik аnоfоrlаr istеhsаl еtdikləri şüа­lаrı dа içlərinə çəkərlər.Bir sözlər acgöz şeydilər Ətrаflаrındа olan hər şе­yi udduqcа cаzibə gücləri аrtаr. Özlərindən qаt-qаt böyük ulduzlаrı, plаnеtləri, dаhа kiçik qаrа dəlikləri, həttа qаlаktikаlаrı dа özlərinə çəkə bilirlər. Bu səbəb­lə bir qаrа dəlik gеtdikcə şişər, аrtıq dаhа gеniş bir sаhəyə təsir еdərək ətrаfındаkı hər şеyi udаr.

Bildiyimiz kimi Ulduzlar Planetlər və s zaman-məkani büzər yəni bükərlər. Yəni elə düşününki 1 parçanin üzərinə 2 müxtəlif kütləli cism qoyursuz. Təbiiki kütləsi çox olan cism parçani daha çöx büzəcə eyniylə Ulduzlarin Planetlərin zaman-məkani büzdüyü kimi. Qara Dəliklərin isə cazibəsi o qədər gülüdüki onlar zaman-məkani demək olarki cirib deşiy yaradirlar. Sanki kosmosda dibsiz quyu yaradarlar. (Şəkildəki kimi). Qara Dəliklərin cazibəsinə düşdükdən sonra geriyə dönüşün mümkünsüzlüyünün limit nöqtəsi Üsüq(Horizon) xətti adlanir.Qara Dəliyin mərkəzində cazibə sonsuzdur. Burda istənilən kütlə yox olur, zaman-məkan isə donur.Bu nöqtəyə Təklik(Singularity) deyilir.



Əvvəlcə "görmə" hadisəsini qısaca bir açıqlayim.

Bir cisimi görə bilməyimiz ondan işıq şüalarının gəlməsiylə mümkündür. Qara dəliklər üzərlərinə gələn hər maddəni və işığı udduqları üçün onları görə bilmirik daha doğrusu "qara" görərik.
"Qara" gerçəkdə bir rəng deyil yalnız cisimin üzərinə gələn şüaları uddugunda yaranan 1 "vəziyyət" dir.Bu səbəbdən bu sirli göy cismləri qaradir.Bu səbəbdən ən qabaqcil teleskoplar vasitesiyle belə onlari mudahide etmek qeyri-mümkündür.Hər nə qədər qara dəliyin özünü göremesek də, onun ətrafındakı maddəyə təsirini görə bilərik. Məsələn, əgər yaxındakı bir ulduzdan qaz qara dəliyə doğru çəkilirsə yüksək cazibə enerjisi bu qazı milyonlarla dərəcəyə qədər isidər.İstinin təsirindən süalanma baş verər. İstilik milyard dərəcəyə çatdiqda isə ətrafa X şüalanmasi saçarlar. Bunun nəticəsi olaraq X-şüalanmalari bizə qara dəliklərin varlığını və yerini göstərə bilər. Ya da əgər böyük kütləli bir qara dəlik ətrafında dolanan böyük miqdarda bir maddə varsa (qaz, toz və hətta ulduzlar), bu maddənin qara dəliyə yaxın bölgədəki sürətli hərəkətləri ilə müşahidə edilə bilər.

Qara Dəliydən işiq və maddənin qaça bilmədiyi limit bölgəsinə "Hadisə üfüqi"(Event Horizon) deyilir.Hadisə üfüqü elə 1 kosmik hissədirki o hissə də elmi-fiziki araşdirmalar aparmaq mümkün deyil.Qara dəliyin hadisə üfüqündə nəzəri olaraq zaman tamamilə dayanmaqdadır
Son təsəvvürlərə görə bütün Qalaktikalarin mərkəzində Qara Dəliklər mövcuddur.Sа­mаn­yо­lu qа­lаk­ti­kа­sı­nın mər­kə­zin­də hər bi­ri Gü­nəş bö­yük­lü­yün­də 2 Qara Dəlik var.

Qа­rа də­lik­lər­dən bi­ri Sа­mаn­yо­lu­nun tаm mər­kə­zin­də, dün­yа­dаn 26.000 işıq ili, yə­ni 9,6 tril­yоn km uzаq­lıq­dа­dır. "Sа­qit­tа­rus А" (А-Stаr) аdı vе­ri­lən qа­rа də­li­yin əhа­tə еt­di­yi həcm bi­zim Gü­nəş sis­tе­mi bö­yük­lü­yün­də­dir, аn­cаq küt­lə­si mil­yоn­lаr­lа də­fə аr­tıq­dır. Hе­sаb­lа­mа­lа­rа gö­rə, 2,6 mil­yаrd Gü­nəş küt­lə­si­nə bə­rа­bər bu qа­rа də­lik ət­rа­fın­dа­kı ul­duz­lа­rı sа­ni­yə­də 965 km-lik bir sü­rət­lə özü­nə dоğ­ru çə­kir. Bu, şüb­hə­siz ki, önəm­li bir hə­rə­kət və еy­ni nis­bət­də də bö­yük bir təh­lü­kə­dir

Dün­yа­dаn 40.000 işıq ili о bi­ri tə­rəf­də­ki disk şək­lin­də­ki "Old Faithful" аd­lı ikin­ci qа­rа də­lik isə dа­hа bö­yük­dür. Bu qа­rа də­lik ət­rа­fın­dа­kı ul­duz­lа­rı dоy­mаq bil­mə­yən bir "cа­nа­vаr" ki­mi udur.

Ulduzlar(hemçinin Günəş)tərkibindəki hidrogenin heliuma çevrilməsi nəticəsində ortaya çıxan nüvə enerjisi ilə yaşayarlar. Hidrogenin bitməsi ulduzların ölüm əməliyyatını başladar.Ulduz artıq öz kütləsini daşıyacaq enerjini yarada bilmədiyində məhv olmağa başliyar.. Buna görə ulduzun hamısı mərkəzinə doğru çökər və bu çökmə nəticəsində ulduz çox böyük bir sıxlığda ve çox kicik hecmə sahib olar. Ancaq hər ulduz da məhv olduğunda(enerjisi bitdiyində) qara dəlik ola bilməz, bunun üçün kütləsinin kritik bir qiymətdən daha böyük olması lazımdır. Məsələn ulduzumuz günəşin kütləsi və böyüklüyü o öldükdən sonra onu qara dəlik edəcək qədər olmadığından milyardlarla il sonra güneşimizin enerjisi bitdiyində qara dəliyə çevrilməyəcək.. Daha da aydin desəm əgər "ölməkdə" olan Ulduzun kütləsinin(M) Günəşin kütləsindən(Mo) asili olaraq 4 müxtəlif hal ola bilər

1) M<0.8*Mo olarsa Ulduz məhv olduğunda Qara cücə(cirtdan)-yə çevrilər

2) 0.8*Mo<M<1.44*Mo olarsa Ulduz məhv olduğunda Bəyaz cücə(cirtdan)-yə çevrilər.

3) ~1.35*Mo< M<~2,1*Mo olarsa Ulduz məhv olduqdan sonra Neytron Ulduz-una çevrilər

4) M>3*Mo olarsa Ulduz məhv olduqdan sonra Qara Dəliyə çevrilər.


Elmdə Schwarzschild radiusu adlanan termin var.Mahiyyəti isə ondan ibarətdirki istənilən maddə Schwarzschild radiusuna qədər sixilsa Qara Dəliyə çevrilər.

R=2Gm/c²

R-Schwarzschild radiusu
G-Qravitasiya sabiti
m-cismin kütləsi
c-işiq sürətidir.

Dünya üçün bu radius 9 mm Günəş üçün isə 3 km Samanyolu Qalaktik mərkəzi üçün isə 9 milyon km-dir.Bu düsturda hami öz kütləsini nəzərə alib özü üçün də Schwarzschild radiusunu hesablaya bilər :))

Digər tərəfdən sonda 1 şeyi də qeyd edim.Fərz edəkki 2 müşahidəçi var.Biri Qara Dəliyin hadisə üfüqünə yaxin digəri isə Qara Dəlikdən kifayət qədər uzaqdadi.Hadisə üfüqünün sərhədinə yaxınlaşmış bir müşahidəçiyə nəzərən, qara dəlikdən kifayət qədər uzaqdakı bir müşahidəçi də zaman fərqli axacaq . Qara dəlikdən uzaqda olan müşahidəçinin digərinə nizamlı aralıqlarla (məsələn bir saniyə arayla) işıq dalğalari yolladığını fərz edək: Qara dəliyə yaxın müşahidəçi bu dalğalari həm daha enerjetik (işığın qara dəliyə yaxınlaşdıqca rənginin "maviyə sürüşmə" sı nəticəsində bu işıq dalğalarinin tezliyi daha yüksək olacaq) həm də ardıcıl dalğalarin aralarındakı zaman aralığı daha qısalmış (bir saniyədən daha az) olacaq. Yaxın müşahidəçi, uzaqdakine nisbətlə zamanın daha sürətli axdığıni hiss edəcək. Uzaqdakı müşahidəçi də əksinə, digərində meydana gələn dəyişikliklərin get-gedə daha yavaş baş verdiyini, zamanın daha yavaş axdığı görəcək.
















Bildiyimiz kimi Qara dəliklər cazibə sahəsinə girən hər şeyi "udan" kozmik1 cismdir.Yəni cazibə sahəsi o qədər qüvvətlidiki istənilən maddəni(hətta işiq) özündən buraxmir.Bəs Qara Dəliyə düşən maddəyə nə olur? Bu sual həqiqətən hal hazirda tək bizim üçün yox bütün elm dünyasi üçün qaranliqdir.Bugün bu barədə elm dünyasinin gəldiyi ən son nöqtələrdən danişacam.

Eynşteynin Ümumi Nisbilik nəzəriyyəsinə görə Kainatda hər şey simmetriktir. Qara dəliyin də simmetriyası Bəyaz dəlikdir(White Hole). Bu səbəbdən əslində Qara Dəlik dibsiz bir quyu deyil, ucu Bəyaz Dəlik şəklində, əmilən maddəni enerji olaraq püskürdən bir dəlik kimi düşünə bilərik.Bütün maddəni absorbe(əmən) edən qara dəliyə əksinə, Kainata maddə və enerji püskürdən bir dəlikdir. Yəni Bəyaz Dəlik, Qara dəliyə qarşı ucudur.


Yəni Qara Dəlik, Bəyaz Dəliyə bağlidir.Bu dəliklər vasitəsiylə Qara dəliyin əmdiyi maddələrin eyni Kainata və ya başqa kainata enerji olaraq buraxililir.

Bəyaz Dəliklər, teorik və riyazi olaraq isbat edilmiş olmasına baxmiyaraq Astronomlar bu günə qədər heç bir Bəyaz Dəlik Dəlik müşahidə edə bilməyiblər.

Eynşteyn və yaxın iş yoldaşı Nathan Rosen ilə Qara dəlik tunellərini riyazi olaraq araşdıiran zaman Bəyazvə Qara Dəliyi bir birinə bağlayan 1 tunelin varliğini aşkarladilar.Bu tunelin bir ucundan Qara Dəliyə girən bir maddə tunelin o biri ucundan Bəyaz Dəlikdən çölə fırladılır. Atılan yer, yeni bir kainatdır, ilkindən fərqli bir kainatdır.Yəni bu tuneldən keçən maddənin başqa 1 paralel kainata getdiyi düşünülür.Bu iki kainatı bir-birinə bağlayan tunelə eynşteyn-Rosen Körpüsü adı verdilər.İndi daha çox Soxulcan dəliyi(Worm Hole) adi ilə də deyilir. Eynşteyn ilə Rosenin bu barəd
əapardiği işlər üç ölçülü kainatımızda Soxulcan Dəliklərindən çox sayda olduğunu deyir. Bu günə qədər çox sayda qara dəlik tapılmışdır.Soxulcan dəlikləri də tamamilə teorikdir. Bu günə qədər heç bir Astronom soxulcan dəliyi müşahidə edə bilməmişdir.
Amma Soxulcan Dəliklərini müşahidə edə bilməsək də Bəyaz Dəlikləri cüzi də olsa müşahidə etmək şansimiz var və onlarin varliği bizə Soxulan Dəliyinin varliğini göstərə bilər.Bayaq da dediyim kimi Bəyaz Dəliklər enerjini özündən fişqirdan 1 kozmik cismdir.

Aşağıdakı şəkillərdə Qara Dəlik(Black Hole) ilə Bəyaz Dəliyin(White Hole) Soxulcan Dəliyi(Worm Hole) ilə birləşməsinin 2 müxtəlif varianti verilmişdir. Soldakı şəkil, Qara dəliyin başqa kainatda(Other Universe) Bəyaz Dəlik olaraq çixişini, sağdakı şəkil isə Qara Dəliyin eyni kainata(Our Universe) Ağ Dəlik olaraq çixişini göstərir.



No comments:

Post a Comment