ბნელი მატერიისა და შავი ხვრელების ურთიერთქმედება

ბნელი მატერიისა და შავი ხვრელების ურთიერთქმედება

 შთაინთქმება თუ არა ბნელი მატერია სინგულარობში, როგორც ჩვეულებრივი მატერია? შეცვლის თუ არა ის ხვრელის მასას? თუ კი, რა მოუვა ბნელ მატერიას, როცა შავი ხვრელი ჰოქინგისეული გამოსხივების შედეგად აორთქლდება?

 აქ, დედამიწაზე, თუ თქვენ რაიმე ნივთის კოსმოსში გაგზავნა გადაწყვიტეთ, ამისათვის პლანეტის მიზიდულობის დაძლევა დაგჭირდებათ. დედამიწის შემთხვევაში, ე.წ. მეორე კოსმოსური სიჩქარე(გაქცევის სიჩქარე) 11,2 კმ/წმ-ს უტოლდება, რომლის განვითარებაც მძლავრი რაკეტის გამოყენებით არის შესაძლებელი. მზის ზედაპირზე, გაქცევის სიჩქარე გაცილებით მეტი იქნება, 55-ჯერ მეტი – 617,7 კმ/წმ. ევოლუციის ბოლოს, თეთრ ჯუჯად ქცეული, ორჯერ შემსუბუქებული მზე, დედამიწის ზომამდე შეიკუმშება. მასზე გაქცევის სიჩქარე უკვე დაახლოებით 4570 კმ/წმ-ს გაუტოლდება, რაც სინათლის სხივის სიჩქარის 1,5%-ს შეადგენს(როგორ კვდებიან ვარსკვლავები).

 ეს მნიშვნელოვანია, რადგან რაც უფრო მეტი მასის კონცენტრაცია ხდება სივრცის კონკრეტულ მოცულობაში, ამ ობიექტიდან გაქცევის სიჩქარე სულ უფრო უახლოვდება სინათლისას. გახდება თუ არა გაქცევის სიჩქარე ტოლი ან მეტი სინათლის სხივის სიჩქარეზე, ეს ობიექტი სინგულარობამდე შეიკუმშება(შავი ხვრელი ყველასათვის გასაგებ ენაზე).

 ახლად ჩამოყალიბებული შავი ხვრელი(ზემასიური ვარსკვლავის აფეთქების შედეგად), 100% ჩვეულებრივი(ბარიონული) მატერიისა და 0% ბნელი მატერიისგან შედგება. ნუ დაგავიწყდებათ, რომ ბნელი მატერია, მხოლოდ გრავიტაციით ზემოქმედებს, ჩვეულებრივი მატერიისგან განსხვავებით, რომელიც გრვიტაციულთან ერთად, სუსტი, ელექტრომაგნიტური და ძლიერი ურთიერთქმედებითაც მოქმედებს(მოკლედ ფუნდამენტური ურთიერთქმედებების შესახებ). კი, გალაქტიკებსა და მათ გროვებში ხუთჯერ მეტი ბნელი მატერიაა, ვიდრე ჩვეულებრივი, მაგრამ ის, მხოლოდ ერთი დიდი ჰალოს სახით კონცენტრირდება. ტიპიური გალაქტიკის გარშემო, ეს ჰალო რამდენიმე მილიონი სინათლის წლის ზომის სფეროს სახით არის წარმოდგენილი, გალაქტიკურ დისკოში შეკრებილი ჩვეულებრივი მატერიისგან განსხვავებით, რომელზეც ბნელი მატერიის მოცულობის 0,01% მოდის(ბნელი მატერიის გიგანტური ხიდი გალაქტიკურ გროვებს შორის; ბარიონული და არაბარიონული ბნელი მატერია).

ჰიპოთეტური ბნელი მატერიის ჰალო გალაქტიკის გარშემო.

 შავი ხვრელები, როგორც წესი, გალაქტიკის შიგნით წარმოიქმნება, სადაც ჩვეულებრივი მატერია დომინირებს. წარმოიდგინეთ სივრცე ჩვენი მზის გარშემო, 100 ასტრონომიული ერთეულის(1 ა.ე. = 150 000 000 კმ.) ზომის სფეროს სახით. მასში მოექცევა ყველა პლანეტა, მათი თანამგზავრები, ასტეროიდები და მთელი კოიპერის სარტყელი. ამ სფეროში მოქცეული ბარიონული მასის მეტი წილი, მზის სახით იქნება წარმოდგენილი, დახლოებით 2 х 1030კგ. მეორეს მხრივ, იგივე სფეროში მოქცეული ბნელი მატერიის მასა 1 х 1019 კგ-ს ტოლი იქნება, ან ჩვეულებრივი მატერიის 0,0000000005%, რაც მოკრძალებული ზომის ასტეროიდის მასას შეგვიძლია შევადაროთ, მაგალითად, 234 კილომეტრიანი იუნონასი.

 დროთა განმავლობაში, ჩვეულებრივი მატერია და ბნელი მატრია ამ ხვრელთან შეჯახებასა და მასში ვარდნას დაიწყებს. ხვრელის მასის მნიშვნელოვანი ზრდა, რა თქმა უნდა, ჩვეულებრივი მატერიის ხარჯზე მოხდება. ძალიან დიდი ხნის მერე(კვადრილიონობით წელიწადი), ხვრელის დაშლის სიჩქარე, მისი ზრდის სიჩქარეს გადააჭარბებს. ჰოკინგისეული გამოსხივების შედეგად, ფოტონები და სხვა ნაწილაკები მოვლენათა ჰორიზონტიდან დაიწყებს ამოსვლას, შავი ხვრელის წიაღის ენერგიის, მუხტისა და კუთხური მომენტის შენარჩუნებით. ეს პროცესი 1067 წლიდან(ვარსკვლავური მასების ხვრელებისთვის) 10100(ყველაზე უფრო მასიური ხვრელებისთვის)წლამდე გაგრძელდება(შავი ხვრელის სიცოცხლის ხანგრძლივობა).

 შავი ხვრელიდან ამოვა ბნელი მატერიის ნაწილი, რომელიც პირვანდელი სახისგან სრულიად განსხვავებული იქნება. ყველა შავი ხვრელი ინახავს მონაცემებს იმ მატერიაზე, რომელიც მასში ხვდება, კვანტური რიცხვების მცირე ნაკრების სახით(ელემენტარული ნაწილაკების სტანდარტული მოდელი), რაც ბნელ მატერიას არ ეხება(ყველა კვანტური მახასიათებელი მას არ გაჩნია)(შავი ხვრელი: მეხსიერების მოწყობილობა).

 ამგვარად, ბნელი მატერია, შავი ხვრელებისთვის საკვების მიღების კიდევ ერთი წყაროა, თუმცა არც ისე საინტერესო. უფრო მეტიც, სრულიად უინტერესო წყარო. შავ ხვრელებზე ის პრაქტიკულად არანაირ ზეგავლენას არ ახდენს(კიდევ ბნელი მატერიის შესახებ; ხვრელისა და ანტიხვრელის შეჯახება).

Show Comments Hide Comments

კომენტარის დატოვება

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *