Maqolaning 1-qismini bu yerda o‘qing → sinaps.uz/maqola/10107
Akkretsiya diski, gaz-chang va galaktika markazining boshqa tarkibiy qismlari
Qora tuynuk ichiga tushayotgan materiya odatda burchak davriyligiga ega boʻladi, boshqacha qilib aytganda, uning tezlik vektori qora tuynuk markaziga yoʻnalishdan ogʻib ketadigan ayrim tarkibiy qismlarga egadir. Shuning uchun materiya darhol hodisa ufqi ostiga tusha olmaydi, buning uchun birinchi navbatda burchak davriyligini qandaydir tarzda kamaytirishi kerak. Bu koʻproq yoki kamroq miqdorda diskda ishqalanish va nurlanish orqali samarali ravishda amalga oshirilishi mumkin. Bu akkretsiya diski deb ham ataladi. Tashqaridan gaz unga gaz-chang halqasidan kiradi.
Qora tuynuk atrofida aylanib, materiya millionlab darajagacha qiziydi va yorqin nurlanishni boshlaydi, shu jumladan, rentgen diapazonida burchak momentini yoʻqotadi va asta-sekin qora tuynukning hodisalar gorizontiga yaqinlashadi. Akkretsiya diskidagi materiyaning bir qismi tashqariga otiladi. Qora tuynuk qutblaridan yorugʻlikka yaqin tezlikda uchadigan materiya oqimlari shunday paydo boʻladi.
M87 va bizning galaktikamiz markazidagi tasvirlarning oʻxshashligi, umuman olganda, katta ajablanish hodisasidir. Negadir ikkala qora tuynukning aylanish oʻqi deyarli bir xil — taxminan bizning sayyoramiz tomon yoʻnaltirilgan boʻlib chiqdi.
“Ajablanarlisi shundaki, bu ikkala tasvirlar yuqoridan olingan halqalar rasmlariga oʻxshaydi. Nega u kolbasaga oʻxshamaydi, nega ellipsga oʻxshamaydi, nega u deyarli yumaloq? Nega biz bu halqani burchak ostida koʻra olmaymiz? Bu tasvirning mana shunday boʻlishi ehtimoli unchalik katta emas edi. SgrA va uning atrofidagi materiya biz ularga qayerdan qarayotganimizni biladigandek biz uchun eng chiroyli koʻrinishda aylanadi”, — deydi Kovalyev.
Uning tushuntirishicha, M87 misolida bunday hodisa kutilgan edi. Olimlar qora tuynuk nuri qayerga qarab turganini bilgan. “Uni nuriga koʻra aniqlashgan, uning aylanish oʻqi bizga 16—18 daraja burchak ostida qarab turganini bilardik. Hammasi oldindan tanlangan va bu yerda bizga omad kulib boqdi”, — deb davom etadi olim.
Biz nimani aniqladik?
2002-yilda Reynard Genselya va Andrea Gez guruhining galaktika markazi yaqinidagi yulduzlar harakatini 10 yil davomida kuzatish natijalariga koʻra, taxminan 4 million Quyosh massasiga ega boʻlgan jism mavjudligini aniqladi. U 10 milliard kilometr kattalikda edi. Bu u yerda juda katta qora tuynuk mavjudligining deyarli inkor etib boʻlmaydigan dalili edi. Astrofiziklar shunday massa qanday qilib bunday kichik hajmga joylashganini bilmaydi va hatto bu obyekt hech narsani nurlantirmaydi.
EHT tufayli astronomlar ushbu mintaqaning hajmini aniqlay oldi. Endi biz qora tuynukning soyasi taxminan 60 million kilometrni tashkil etishini bilamiz, buni Merkuriy orbitasining oʻlchami bilan solishtirish mumkin. Agar Quyosh oʻrnida SgrA qora tuynugi joylashganida, u holda Yer orbitasida 2000 marta tezroq aylanardi va bir yil 4,5 soat davom etardi.
Bundan tashqari, ikkala oʻlchov ham izchil massa qiymatlarini berdi, bu esa oʻz navbatida nisbiylik nazariyasi bashoratlariga mos keladi. Bu singulyarlik kabi galaktika markazida ixcham obyektning joylashgani, bozon yulduzlarining baʼzi modellari haqidagi koʻplab (ammo hammasini ham emas) muqobil farazlarni rad etishga imkon beradi. Bu farazlarning barchasi kuzatilgan tasvirga umuman mos kelmaydi.
Ammo EHT kuzatuvlari Somon yoʻlining markazidagi ulkan qora tuynuk haqidagi tushunchamizni sezilarli darajada yaxshiladi deb aytib boʻlmaydi. Hozircha biz faqat farazlarimizni tasdiqlash haqida gapirmoqdamiz xolos.
“Biz sayohatning boshida turibmiz. Kosmik mikrotoʻlqinli fon kashf etilganidan beri deyarli 40 yil oʻtdi. Bunday fon oʻlchovlari bizning fazoviy gʻoyalarimizni sezilarli darajada takomillashtirishga imkon berdi”, — deb eslaydi Kovalyev.
Astrokosmik markaz xodimi Pavel Ivanovning qayd etishicha, EHT qora tuynuk ogʻirligi toʻrt million Quyosh ogʻirligiga yaqin ekanini tasdiqlagan. “Ammo bu axborot qora tuynukka yetarlicha yaqin boʻlgan yorqin yulduzlarning harakatini kuzatish natijasida olingan maʼlumotlar bilan solishtirilganda, ularning aniqligini oshirishga ehtiyoj haqida gapirish shart emas”, — degan edi u N+1 nashri bilan yozishmalarida.
“Ushbu ikkita qora tuynukning Event Horizon teleskopidagi kuzatuvlari tizimning muammolarini hal qilish chegarasiga ancha yaqin. Kuzatishlar taqqoslanadigan zamonaviy nazariy modellarning nomukammalligi tufayli biz hozirgacha faqat tahlillarning gʻoyalarimizga sifatli tarzda muvofiq kelishi haqida ayta olishimiz mumkin xolos”, — deb hisoblaydi Ivanov.
Xoʻsh, undan keyinchi?
2017-yil aprel oyida EHT Somon yoʻli va M87 qora tuynuklari soyalari tasvirlari toʻplangan maʼlumotlarni olganida, olimlar uning yordami bilan boshqa koʻplab obyektlar — Sentavr A galaktikasi, blazarlar (yuqori yorqinlikdagi ekstragalaktik obyektlar sinfi) 3C 279 va OJ 287’larni ham kuzatdi. Baʼzi boshqa faol galaktikalar 2021 va 2022-yillarda ham kuzatilgan. Shunday ekan, bu kuzatish natijalari ham tez orada taqdim etilishini kutish mumkin.
Bundan tashqari, Event Horizon teleskopining oʻzi ham asta-sekin rivojlanib bormoqda. 2017-yildan beri EHT oʻz qatoriga Grenlandiya, Arizona va Fransiyadagi uchta yangi teleskopni qoʻshdi va barcha teleskoplarning sezgirligi 40 foizga yaxshilandi. Olimlar allaqachon 345 gigagerts chastotasida birinchi kuzatuvlarni oʻtkazdi.
2017-yil bilan solishtirganda, teleskop yordamida endilikda ikki marta kichikroq va ikki yarim baravar xiraroq obyektlarni kuzatishi mumkin. Bundan tashqari, yangi 345 gigagertsli chastotadagi nurlanish avvalgi 230 gigagertsli chastotaga qaraganda kamroq tarqalib ketadi, shuning uchun yangi tasvirlar aniqroq boʻladi.
Masalan, 2021–2022-yillardagi kuzatishlar olimlarga M87 galaktikasi markazida relativistik qora tuynuk nurlari qaysi hududdan chiqayotganini batafsil koʻrish imkonini berishi kutilmoqda.
EHT birlashmasining kelgusi rejalari qutblangan nurlanishda SgrA tasvirini yaratish, shuningdek, M87 qora tuynugining halqasimon qutblanishini aniqlashdir. Buni allaqachon mavjud maʼlumotlar bilan amalga oshirish mumkin, shuning uchun EHT olimlari buni tez orada koʻrib chiqadi. Qora tuynuklar oʻzining magnit maydoniga ega boʻlolmaydi, lekin biz uning hosil boʻlishini tuynuklarning jamlanma diskida va nisbiy ajralmalarni ishga tushirish va tezlashtirishda qanday ishtirok etishini koʻrishimiz mumkin. Qutblangan nurlanishni kuzatish qora tuynuklar yaqinidagi magnit maydonlarni oʻlchash uchun eshiklarni ochuvchi kalitdir. Ularni oʻlchash orqali biz qora tuynuklarga oʻxshash modellarni qatʼiyan rad etishimiz va, nihoyat, ular nisbiy nurlanishlarni qanday ishlab chiqarishini tushunishimiz mumkin.
Muallif: Mixail Lisakov. Ushbu maqola nplus1.ru saytidagi “Там дыра. Что астрономы увидели в центре Млечного Пути” nomli maqolaning tarjimasi.
Muqova surat: Tumanlik modellari (chapda) va Hubble teleskopidan olingan tasvirlar (oʻngda). Rayan Klermont va boshqalar / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society jurnali, 2022-yil
