KAS NOTIEK, KAD MELNIE CAURUMI SADURAS?

Send

Patiesi lieliskas zinātniskās teorijas pazīme ir rezultāti, ko tā prognozē, veicot eksperimentus vai veicot novērojumus. Un viena no lielākajām teorijām, kas jebkad ierosināta, bija Relativitātes jēdziens, ko 20. gadsimta sākumā aprakstīja Alberts Einšteins.

Papildus tam, ka mēs palīdzējām mums saprast, ka gaisma ir visaugstākais Visuma ātruma ierobežojums, Einšteins pats aprakstīja gravitācijas kā kosmosa laika deformāciju.

Viņš ne tikai sniedza daudz jaunu, sarežģītu izskaidrojumu Visumam, bet arī ierosināja virkni testu, kurus varētu veikt, lai noskaidrotu, vai viņa teorijas ir pareizas.

Piemēram, viens tests pilnībā izskaidroja, kāpēc Merkura orbīta neatbilda Ņūtona izteiktajām prognozēm. Citas prognozes varētu pārbaudīt ar dienas zinātniskajiem instrumentiem, piemēram, laika dilatācijas mērīšana ar ātri kustīgiem pulksteņiem.

Tā kā gravitācija faktiski ir kosmosa laika kropļojums, Einšteins paredzēja, ka masīvajiem objektiem, kas pārvietojas pa kosmosa laiku, vajadzētu radīt viļņus, piemēram, viļņiem, kas pārvietojas pa okeānu.

Tikai pastaigājoties jūs atstājat gravitācijas viļņus, kas saspiež un paplašina telpu ap jums. Tomēr šie viļņi ir neticami niecīgi. Tikai visenerģiskākie notikumi visā Visumā var radīt viļņus, kurus mēs varam atklāt.

Pagāja vairāk nekā 100 gadi, lai beidzot tiktu pierādīta patiesība - gravitācijas viļņu tieša noteikšana. 2016. gada februārī fiziķi ar lāzera interferometra gravitācijas viļņu observatoriju jeb LIGO paziņoja par divu masīvu melno caurumu, kas atrodas vairāk nekā miljarda gaismas gadu attālumā, sadursmi.

Jebkura izmēra melnais caurums var sadurties. Vienkārši veci zvaigžņu masveida melnie caurumi vai supermasīvie melnie caurumi. Tas pats process, tikai pavisam citā mērogā.

Sāksim ar zvaigžņu masu melnajiem caurumiem. Tie, protams, veidojas, kad supernovā mirst zvaigzne, kas daudzkārt pārsniedz mūsu Saules masu. Tāpat kā parastās zvaigznes, arī šīs masīvās zvaigznes var atrasties binārajās sistēmās.

Iedomājieties zvaigžņu miglāju, kur veidojas bināro zvaigžņu pāris. Bet atšķirībā no Saules, katrs no tiem ir monstriem ar daudzkārtīgu Saules masu, izliekot tūkstošiem reižu vairāk enerģijas. Abas zvaigznes ap orbitāli riņķos tikai dažus miljonus gadu, un tad viena iedegsies kā supernova. Tagad jums būs masīva zvaigzne, kas riņķo ap melno caurumu. Un tad otrā zvaigzne eksplodē, un tagad jums ir divi melni caurumi, kas riņķo ap otru.

Kad melnie caurumi rāvējslēdzas viens pret otru, tie izstaro gravitācijas viļņus, kas izraisa to orbītas sabrukšanu. Patiesībā tas ir sava veida prāts. Melnie caurumi pārvērš to impulsu gravitācijas viļņos.

Samazinoties to leņķiskajam momentam, tie spirālē uz iekšu, līdz faktiski saduras. Tam, kam vajadzētu būt vienam no enerģiskākajiem sprādzieniem zināmajā Visumā, ir pilnīgi tumšs un kluss, jo nekas nevar izbēgt no melnā cauruma. Bez starojuma, bez gaismas, bez daļiņām, bez kliedzieniem, neko. Un, ja jūs sajaucat divus melnos caurumus, jūs vienkārši iegūstat masīvāku melno caurumu.

Gravitācijas viļņi iznirst no šīs nozīmīgās sadursmes, piemēram, viļņi caur okeānu, un tas ir nosakāms vairāk nekā miljarda gaismas gadu laikā.

Tas ir tieši tas, kas notika šī gada sākumā ar LIGO paziņojumu. Šis jutīgais instruments noteica gravitācijas viļņus, kas radās, kad aptuveni 1,3 miljardu gaismas gadu attālumā sadūrās divi melnie caurumi ar 30 saules masām.

Arī šis nebija vienreizējs notikums, viņi atklāja vēl vienu sadursmi ar diviem citiem zvaigžņu masveida melnajiem caurumiem.

Regulāri zvaigžņu masveida melnie caurumi nav vienīgie, kas var sadurties. Var sabrukt arī supermasīvie melnie caurumi.

No tā, ko mēs varam pateikt, gandrīz visas Visuma galaktikas centrā ir supermasīvs melnais caurums. Piena ceļā esošais ir vairāk nekā 4,1 miljons reižu lielāks par Saules masu, un domājams, ka tas, kas atrodas Andromedas sirdī, ir no 110 līdz 230 miljoniem reižu lielāks nekā Saules masa.

Pēc dažiem miljardiem gadu Piena ceļš un Andromeda sāksies sadursme un sāksies apvienošanās process. Ja vien Piena Ceļa melnais caurums netiks ielaists dziļā kosmosā, abi melnie caurumi galu galā riņķos viens otram apkārt.

Tikai ar zvaigžņu masveida melnajiem caurumiem tie izstaros leņķisko impulsu gravitācijas viļņu veidā un spirāli tuvāk un tuvāk. Kādā brīdī tālā nākotnē abi melnie caurumi saplūdīs vēl supermasīvākajā melnajā caurumā.

Piena ceļš un Andromeda saplūdīs Piendrūdā, un nākamajiem miljardiem gadu turpinot apkopot jaunas galaktikas, iegūt melnos caurumus un masēt tos kolektīvā.

Melnie caurumi var absolūti saduras. Einšteins paredzēja, ka gravitācijas viļņi to radīs, un tagad LIGO tos novēro pirmo reizi. Tā kā tiek izstrādāti labāki rīki, mums vajadzētu uzzināt vairāk un vairāk par šiem ārkārtējiem notikumiem.