Ғылым • 23 Ақпан, 2024

«Қара құрдымның» құпиясы

1094 рет
көрсетілді
3 мин
оқу үшін

Nazarbayev University Жаратылыстану әлеуметтік және гуманитарлық ғылымдар мектебінің профессоры Даниэле Малафарина мен оның Катаниядағы (Италия) Ұлттық астрофизика институтының (INAF) обсерваториясындағы әріптестері гравитациялық құлдырау және cингулярлықсыз «қара құрдымның» пайда болуын зерттеп жатыр. Олар өздерінің жаңа теориясын ғалымдар Марков пен Мұхановтың идеясына сүйеніп жасады.

«Қара құрдымның» құпиясы

«Біздің сингулярлық емес қара құрдым ауырлықтың асимптотикалық қауіпсіз теориясындағы қарапайым материя ыды­рауының соңғы күйі ретінде алынды. Ұсы­нылған модельде ортасына шектеулі уақыт­та жетудің орнына, заттың құлауы үшін шек­­сіз уақыт қажет. Бұл сингулярлықтың пай­да болуына жол бермейді. Бірақ «қара құрдым» жарық тіпті қашып кетпейтін оқиға көкжиегін қалыптастырады», деп түсіндірді Д. Малафарина.

А.Эйнштейннің жалпы салыстыр­малылық теориясынан массивтік жұлдыз­дардың ыдырауы нәтижесінде қара құр­дымдар пайда болатыны белгілі. Олардың ортасында сингулярлық – нөлдік көлемді және шексіз тығыздығы бар «қара құрдым­ның» массасы орналасқан аймақ түзіледі. Дегенмен сингулярлықтардың болуы тео­рияға мәселе қояды. Сингулярлық­тар­дың нақты әлемде пайда болуы мүмкін емес деген ұғым болға­нымен жалпы салыс­тырма­лылықта олардың сөзсіз екенін көрсететін теоремалар бар.

«Эйнштейннің теориясында және балама теорияларында сингулярлықсыз қара құрдымның пайда болуына қалай қол жеткізуге болатынын түсінуге ұзақ уақыт­тан бері көптеген зерттеу тобы жұмыс істеп жатыр. Балама теориялар олардың пайда болуын күйреу нәтижесінде емес, сондықтан сингулярлықсыз, бірақ өздерінің жағымсыз қасиетімен, мысалы, теріс тығыздықпен немесе басқа экзотикалық заттармен сипаттайды. Бұл мәселе мені көптеген жыл бойы қызықтырды. Өйткені сингулярлықтар туралы мәселені шешу гравитацияның жаңа және жақсы теориясына қадам болуы мүм­кін деп санаймын», деді профессор

Эйнштейн теңдеулерінің нақты мате­ма­ти­калық шешімі ретінде бар деп бол­жан­­ған алғашқы «қара құрдым» 2019 жылы жерден 55 миллион жарық жылы қашық­тықта орналасқан Messier 87 массивті галактикасының ортасында «Event Horizon Telescope» (EHT) арқылы анықталды. Оның массасы күннен 5 миллиард есе үлкен деп есептелінді. Құс жолының ортасында 2022 жылы «EHT» бейнеленген өте үлкен бір қара құрдым және кейбір бағалаулар бойынша әрқайсысы Күннің массасынан бірнеше есе үлкен 100 миллионнан астам кішірек қара құрдым бар. Бірақ олардың қалай пайда болып, қайда жоғалып кететіні жұмбақ күйінде қалып отыр.

«Зерттеуіміздің ең маңызды аспектісі – біздің мақсатымызға басқа теориялардың кемшілігінен бөлек, бұл модельді физикалық тұрғыдан тартымды етеді. Меніңше, біздің жұмысымыз қара құрдымдардың пайда болуы туралы соңғы сөз емес, бірақ қызықты, пай­далы болады деп үміттенемін. Алынған нә­ти­­желер қара құрдымның пайда болуы кезін­­дегі экстремалды жағдайларда грави­та­ция­­ның қалай әрекет ететіні туралы түсі­нік береді. Қысқасы, гравитацияның жаңа тео­риясы қандай қасиеттерге ие болуы керек екенін түсінуге көмектеседі»,  дейді ғалым.

Профессор Даниэле Малафарина мен италиялық ғалымдардың бірлескен жұмысы Америкалық физика қоғамының (APS) жетекші «Physical Review Letters» (PRL) журналында жарияланды.