|
Global Lithuanian Net: san-taka station: |
|
Juodųjų skylių portretas
Taip pat skaitykite Juodųjų skylių paradoksai Paukščių tako centre glūdi Sagittarius A*, kurios masė kaip 4,5 mln. saulių. Niekas, net šviesa, negali ištrūkti iš jos horizonto. Todėl mes negalime jos pamatyti; ir netgi tvirtai nežinome, ar juodosios skylės egzistuoja iš tikro. Astronomai aptiko objektų, kurie yra pakankamai masyvūs ir mažos apimties, kad, jei bendroji reliatyvumo teorija teisinga, jie turėtų būti juodosios skylės. Juodąsias skyles pirmąkart 1915 m. aprašė vokiečių fizikas Karlas Švarcšildas, pagal kurį viskas, kas pakliūna į juodąją skyle, sunaikinama. XMM-Newton teleskopu atrasta apie 20 juodųjų skylių prie Andromedos galaktikos ir apie 30 jų, galimai, Paukščių take, kur jų gal ir keli šimtai - o artimiausia mums ko gero yra HR 6819.
Atsakymų reikia ir klausimams apie tai, kas vyksta greta juodųjų skylių. Jas maitina į jas krentanti materija dujos ir dulkės (skaitykite Kaip juodoji skylė kaupia masę?). Krintanti materija įgauna didelę energiją netoli horizonto. Įkaitusių spirale krentančių dujų spinduliavimas yra vieni ryškiausių Visatos objektų. Mokslininkai gali modeliuoti procesus iki tam tikro lygio, tačiau nėra aišku, kaip materija sukrenta į juodąją skylę. Didelį vaidmenį gali turėti krentančių įelektrintų dalelių magnetiniai laukai. Mažai žinoma apie juos ir kokį poveikį jie daro. Arti juoduosios skylės gravitacinis laukas smarkiai keičiasi net nežymiai pakitus atstumui todėl
vidinė į ją krentančių dujų dalis juda daug greičiau nei išorinė. Dėl greičių skirtumo tarp sluoksnių
atsiranda stipri trintis, todėl dujos įkaita iki milijonų laipsnių. Ir tokios dujos skleidžia rentgeno spindulius.
Kitas astrofizikus jaudinantis reiškinys yra juodųjų skylių čiurkšlės kartais besisukanti materija išsviedžiama beveik šviesos greičiu. Jos nulekia toliau nei per galaktiką. Nežinoma, kas pagreitina tas čiurkšles ir netgi iš ko jos sudarytos (elektronų, protonų ar pozitronų, o gal jos yra elektromagnetiniai laukai). Padėtų vizualiniai stebėjimai, tačiau jie yra sunkiai pasiekiami. Pirma, juodosios skylės yra nepaprastai mažos apimties objektai. Atrodo, kad jos yra dviejų atmainų: masyvių (per 15 Saulių masių) žvaigždžių liekanos ir supermasyvios juodosios skylės, esančios galaktikų centruose. Pirmųjų horizontas turėtų būti vos apie 90 km, o netgi milijardo saulių masės monstro horizontas sutilptų į Neptūno orbitą. Antra, greta tokio mažo tūrio ir tokių masyvių juodųjų žvaigždžių judėjimas vyksta nepaprastai dideliais greičiais visas procesas tetrunka iki milisekundžių. Reikia nepaprastai jautrių instrumentų, kad būtų galima juos stebėti. Ir galiausiai, tik nedaugelyje juodųjų skylių yra gausu greta esančių dujų, leidžiančių jas pastebėti taigi, didžioji Paukščio tako juodųjų skylių vis dar nenustatytos. Tad astronomams teko sukurti įvairias technikas, kurios leistų suteikti informacijos apie informacijos elgesį greta juodųjų skylių. Pvz., jie gali pasverti juodąsias skyles stebėdami netoliese esančias žvaigždes. Tolimose galaktikose atskirų žvaigždžių įžiūrėti negalima, tačiau jų šviesos spektras gali nurodyti jų greičių pasiskirstymą, kuris leidžia spėti apie juodosios skylės masę (Sagittarius A* yra pakankamai arti, kad galima būtų stebėti atskiras žvaigždes, tad jos masę galima nuspėti tiksliausia). Taip pat astronomai ieško reliatyvistinių požymių, kai spinduliavimas prie juodosios skylės kinta laike. Pvz, rentgeno spinduliavimas prie kai kurių juodųjų skylių kinta beveik periodiškai. Vaisingiausias supermasyvioms juodosioms skylėms galėtų būti geležies atomų spinduliavimas aplinkiniame diske, kai pasislenka būdingi bangų ilgiai. Pats diskas sukasi greičiau už juodąją skylę (dėl reliatyvistinio erdvės iškreipimo efekto) ir emisija turėtų būti asimetriška. Juodąsias skyles pirmąkart 1915 m. aprašė vokiečių fizikas Karlas Švarcšildas, pagal kurį viskas, kas pakliūna į juodąją skyle, sunaikinama. Tačiau Rojus Keras1) iškėlė klausimą - o kas, jei sukrentanti žvaigždė sukasi? Besisukanti žvaigždė sukuria galingą išcentrinę jėgą, gebančią sustabdyti griaunančiąją tendenciją į singuliarumą. Rojus Keras iš Naujosios Zelandijos, tiesa, mažai žinomas tėvynėje, rado tikslų Einšteino lygties (gravitacinio lauko) sprendinį. Jis 1963 m. parašė svarbų darbą apie juodųjų skylių fizikinę esmę. Kai Keras skaitė pranešimą astrofizikams, Achilas Papapetru2) buvo priverstas paaiškinti delegatams, kad Kero rastas sprendinys sugriovė visų, taipogi ir Papapetru, teorijas.
Be to apie besisukančią juodąją skylę susidaro vadinamoji ergosfera, - tai erdvė, kuri priversta suktis kartu su juodąja skyle, todėl ergosferoje neįmanoma išlikti ramybės būsenoje. Tačiau teoriškai erdvėlaikis gali patekti į ergosferą ir vėl iš jo ištrūkti. Be to, susidurdamos juodosios skylės sukrečia aplinkinį erdvėlaikį, sukeldami gravitacines bangas, kurios sklinda tarsi ratilai vandens paviršiumi. Jas galima aptikti dideliais atstumais, nors ir reikia ypač tikslių instrumentų. Tačiau idėja apie jas kilo dar anksčiau, apie tai skaitykite Juodųjų skylių idėjos ištakos Tačiau vis tik nė viena šių technikų neduoda juodosios skylės horizonto vaizdo. Tačiau nauji technologijos pasiekimai tą galimybę priartina. Pirmiausia, tai būtų mūsiškė Sagittarius A*, esanti tik 24 tūkst. šviesmečių atstumu. Tamsus juodosios skylės siluetas yra daugiau nei dukart didesnis, nes šviesos spinduliai išlinksta nuo jos gravitacijos. Tačiau netgi tada Sagittarius A* tėra vos 55 lanko mikrosekundžių pločio - tarsi aguonos grūdelis Vilniuje žiūrint iš Paryžiaus. Šiuolaikinių teleskopų skiriamąją galią riboja difrakcija, optinis efektas, kai šviesa praeina pro riboto pločio tarpą. Pvz., Sagittarius A* pamatymui infraraudonųjų spindulių, kurie sugeba prasibrauti pro objektą supančias dulkes, srityje reiktų 7 km skersmens teleskopo. Trumpesnėms bangoms (matomo ar ultravioletinio spektrų) dydis būtų mažesnis, tačiau ne tiek, kad būtų praktinis. Tuo tarpu radijo teleskopai turėtų būti maždaug Žemės dydžio. VLBI technika apjungia radijo teleskopų masyvo visoje Žemėje priimtus signalus ir užtikrina tokį kampinę skiriamąją galią, tarsi radijo lėkštė būtų Žemės dydžio. Daugiau kaip dešimtmetį veikia du tokie radijo teleskopų masyvai: VLBA, kurio lėkštės JAV siekia Havajus ir New Hampshire bei Europos EVN, kurio lėkštės yra Kinijoje, Pietų Afrikoje ir Puerto Rike, neskaičiuojant Europos. Gerokai mažesnį masyvą New Mexico matėme tokiuose filmuose kaip Kontaktas ir 2010. Deja, tie masyvai veikia tik maždaug 3,5 mm iigio bangomis, leidžiant nustatyti tik iki 100 mikrosekundžių
skiriamąją galią. To nepakanka Sagittarius A* horizonto pamatymui,
be to, tarpžvaigždinės dujos suteršia vaizdą. Išeitis tebūtų trumpesnių bangų interferometro įrengimas.
Tačiau trumpesnės bangos turi kitą problemą jas absorbuoja atmosferoje esantys vandens garai. Todėl milimetro ir trumpesnėms bangoms skirti teleskopai statomi aukščiausiose, sausiausiose vietose, pvz., Mauna Kea Havajuose, Atacama dykumoje Čilėje ar Antarktidoje. Viską sudėjus, yra du naudingi langai: 1,3 mm ir 0,87 mm. Žemės dydžio masyvas leistų nustatyti 26 ir 17 mikrosekundes užimančius objektus pakankamai, kad būtų užčiuopta Sagittarius A*. Tereiktų sujungti dabar esančius (ir kitam tikslui numatytus) radijo teleskopus. Tai 2008-ais padarė Sh. S. Doelemano vadovaujama komanda, tyrusi Sagittarius A* 1,3 mm radijo bangų diapazone su vos trijų radijo teleskopų masyvu. To neužteko Sagittarius A* vaizdo gavimui, tačiau buvo nustatyta, kad ji turi nepaprastai ryškias sritis tik 37 mikrosekunčių srityse, t.y. 2/3 jos horizonto dydžio. Tačiau iš esmės skiriasi aplinka aplink Sagittarius A*) ir įprastinius objektus. Abiem atvejams krentanti medžiaga įgauna didelę energiją. Kai nėra horizonto, toji energija virsta šiluma ir yra išspinduliuojama pateikdama būdingą terminį spektrą, matomą išorėje. Tuo tarpu, juodųjų skylių atveju, kad ir kokia būtų krentančios materijos energija, ji išoriniam stebėtojui dingsta visiems laikams. Galime panaudoti bendrą šviesumą, kad spėtume apie materijos, krentančios į Sagittarius A*, kiekį. Jei ji neturi horizonto (taigi, ir nėra juodoji skylė), perteklinė energija būtų išspinduliuota (daugiausia IR diapazone). Kokie kruopšti buvo astronomų stebėjimai, neaptikta jokios terminės Sagittarius A* skleidžiamos emisijos. Kitas tinkamas tyrinėjimų objektas būtų M87 galaktikos centre esanti, kaip spėjama, juodoji skylė, esanti 55 mln. šviesmečių atstumu ir turinti 6,5 mlrd. saulių masę, - tad jos kampinis dydis tik 3/4 nei Sagittarius A*. Ji netgi įdomesnė, nes iš jos nutįsta 5 tūkst. šviesmečių ilgio čiurkšlė. Be to, M87 yra šiaurės pusrutulyje, todėl ją lengviau stebėti turima VLBI įranga. Be to, jau esant gerokai masyvesnei, procesai gali trukti kelias dienas vietoje minučių. Taip pat tikimasi, kad ją užstos mažiau tarpžvaigždinių dujų. Spėjama, kad artimiausia mums juodoji kiaurymė yra HR 6819. M87 (NGC 4486 arba Mergelės A) supermilžiniška elipsinė galaktika su keliais trilijonais žvaigždžių, esanti maždaug už 54 mln. švm. ir priklausanti Mergelės galaktikų spiečiui. Ją 1781 m. aptiko Š. Mesjė. Jos centre yra supermasyvi juodoji skylė apie 7 mlrd. Saulių masės. 2019 m. balandžio 10 d. buvo padaryta šios juodosios skylės nuotrauką naudojantis Įvykių horizonto teleskopų (EHT) tinklu ir tai buvo pirmosios juodosios skylės nuotrauka. 
Su pirmuoju juodosios skylės pavaizdavimu gali būti problemų. Po trijų analizės metų japonų tyrėjų grupė sukūrė supermasyvios juodosios skylės M87 galaktikos centre pavaizdavimą ir besiskiriantį nuo paskelbtos EHT 2019-ais. Japonai mano, kad EHT grupė, atrodo, padarė klaidą. EHT varianto pastebimiausia ypatybe yra ryškus žiedas ypač stiprios gravitacijos, iškreipiančios šviesą nuo aplink ją besisukančios karštos plazmos. Tačiau, jei pasirinksite kitokias prielaidas, tai gausite kitą vaizdą. Japonų iš Nacionalinės observatorijos rezultatai privertė susimąstyti, ar tikrai tas žiedas egzistuoja. Jie perskaičiavo EHT duomenis su vienu skirtumu vietoje teleskopo surenkamos šviesos ribojimo santykinai siaura sritimi, jie leido gerokai platesnį apžvalgos lauką. O tada žiedo neatsirado! O vietoje jo matomos dvi ryškios dėmės: viena betarpiškai aplink juodąją skylę, o kita iš šono, matyt iš M87 išmetamos materijos čiurkšlės pagrindas. Manoma, kad ribota sritis galėjo galutiniame atvaizde sukurti artefaktus, kurie susiję su teleskopų tinklo išsidėstymu, o ne realiomis kosmoso struktūromis. Japonų darbas leidžia spėti, kad M87, o tikėtina ir Šaulio A*), neturėtų atrodyti kaip barankytė. Tačiau EHT komandos narys Dž. Baueris sako, kad japonų apžvalgos lauko apribojimų susilpninimas neteisingas, o EHT pradinis apžvalgos laukas žymi sritį, kuria iš tikrųjų stebėjo teleskopas, o ne laisvą pasirinkimą. [Žiedinė struktūra nėra kažkuo labai nelauktu, nors tyrinėtojai kruopščiai ieškojo, kaip vaizdas gali skirtis nuo teorinių spėjimų. EHT atliko naujus stebėjimus su papildomais prie masyvo prijungtais teleskopais ir dabar bando pagal matavimų duomenis su didesne geba paruošti naują vaizdą. Dangaus kiaurymės Yra pasaka apie pupą, kuri augo, augo ir užaugo iki dangaus. Imkim ir palipkim tąja pupa, nes sako,
kad danguje yra kažkokių juodųjų kiaurymių, kuriose erdvė ir laikas įgauna neįprastas, tiesiog egzotines savybes.
Štai erdvėlaivis priartėjo prie jos, ir ji jį prarijo pilna tokių siužetų mokslinėje fantastikoje. O ką
smegdama regėtų to erdvėlaivio įgula? Juk tankis ir erdvės kreivumas smarkiai didėtų. Bet anot vienos
hipotezės, vienu momentu spūdis turi liautis ir medžiaga vėl ima plėstis, tarsi kokia suspausta kempinė.
Tada mūsų įsivaizduojamas laivas, kirtęs kritinę ribą, vėl išnirs į lauko erdvę tačiau tai bus jau kita
erdvė, esanti absoliučioje ateityje. Ir kiek begyventume mūsų erdvėje, į tą kitą niekada nepateksime. Tik
per juodąją kiaurymę... O ir kelio atgal iš ten nėra. Taigi, juodoji kiaurymė tarsi koks tarpinis labirintas,
O medžiaga, įtraukiama į juodąją kiaurymę, išmetama toje gretimoje erdvėje ir ten susidaro kita,
baltoji kiaurymė. Argi ne graži pasaka? Bet tai ne pasaka, o mokslinė hipotezė, kol kas nei įrodyta, nei
paneigta. O jei būtų įrodyta, daug kas praskaidrėtų apie tai, kas vyksta galaktikų branduoliuose ir kvazaruose. Taigi, teoriškai įmanoma panėrus į juodąją skylę išnerti pro baltąją skylę, kuri yra reliatyvumo
lygčių sprendinys, kai leidžiama atbulinė laiko eiga. Taip gaunama Visatos sritis, kuri visą medžiagą stumia iš
savęs. Tačiau nebūtinai matematiniai modeliai neatitinka tikrovėje egzistuojančio reiškinio. O ir teoriškai
egzistuojantys tuneliai yra labai nestabilūs, ir pagaliau, kaip išlikti tokiame tunelyje.
Vokiečių matematikas Hermanas Veilis3) įsitikinęs, kad galimos ir baltosios skylės.
Džonas Vileris jas pavadino
sliekangėmis. Jų idėją palaikė K. Saganas,
nors Kipas Tornas iš CalTecho jas laikė vien fantastika,
tačiau jo doktorantai Maiklas Morisas ir Ulvis Jurtseveras parodė, kad teorijos požiūriu jos
įmanomos. Kai kurie laiko, kad per jas netgi įmanoma keliauti laiku. Dvinarė GRO J1655-40 9-is metus tirta NASA orbitinės observatorijos RXTE4) pagalba. Dujos iš vienos žvaigždės
teka į kitą ir įkaista taip, kad skleidžia stiprų rentgeno spinduliavimą. Nustatyta, kad jų svyravimai kvaziperiodiniai,
sukelti įkaitusių dujų lašų, įsisukančių į juodąją skylę. Manoma, kad tuos svyravimus galėjo sukelti juodosios skylės
sukimąsis kaip ir spėjo Keras. Lioras Burko (Kavli teorinės fizikos inst-tas) mano, kad toks juodųjų skylių tipas,
galbūt, turi silpnesnį centrą, leidžiantį persikelti į kitas Visatos sritis ar net kitą visatą. Pagal reliatyvistinę astrofiziką juodosios kiaurymės susidaro
paskutiniame milžiniško dydžio žvaigždžių gyvavimo etape. Tada jų kosmose turėtų būti nepaprastai daug, o ateityje dar pagausėti.
Tiesiog žingsnio negalėsi žengti į ją neprasmegdamas!
Bet iš hipotezių grįžkime į realųjį pasaulį kas jame?
Štai 1974 m. Gulbės žvaigždyne aptiko objektą,
dvinarę žvaigždę, lyg ir atitinkančią visus kiaurymės reikalavimus. Tai Gulbės X-I. Jos šviečiančios
dalies masė 28 k. didesnė už Saulės, o juodosios saulės 10 k. Iš ten sklinda intensyvus rentgeno
spinduliavimas... O OJ287 galaktikos juodosios skylė yra 18 mlrd. Saulės masių, - ir tai ne didžiausia Visatoje.
O dėl juodųjų kiaurymių kyla įvairių paradoksų. Pagal bendrąją reliatyvumo teoriją laikas stipriame
gravitaciniame laike lėtėja. Todėl norint iš išorės pastebėti juodosios kiaurymės susidarymą, turi praeiti
labai daug laiko. O tai reiškia, kad visgi jos susidarė laiko momentu T=0, nes Žemės stebėtojo požiūriu
neegzistuoja jokia juodoji kiaurymė. Mat kai kokios nors gigantiškos žvaigždės gyvenimas ir baigėsi
gravitaciniu kolapsu, tai kiek tą procesą bestebėtumėm, pilnavertės juodosios kiaurymės susidarymo vis vien nesulauktume...
S. Hokingas pasiūlė naują teoriją apie juodąsias skyles.
Jis pasiūlė įvykių horizontą pakeisti regimu įvykių horizontu, kuris geba sulaikyti materiją ir energiją tik laikinai, o ne visiems laikams. Iš esmės
tai reiškia, kad nėra ir pačių juodųjų skylių bent jau ta erdvės sričių, kurių negali palikti šviesa, prasme.
T.y. laikui bėgant regimas horizontas gali išnykti ir visa, kas sukritę į juodąją skylę, bus išsviesta laukan.
Ties įvykių horizonto riba randasi neapibrėžta sritis, tam tikras regimas arba menamas horizontas. Pagal
bendrąją reliatyvumo teoriją iš juodosios skylės sklindantys šviesos spinduliai ima lėtėti ir įstringa
ties įvykių horizontu, ties kuriuo gravitacija tokia stipri, kad įstengia sulaikyti fotonus. Todėl regimas
horizontas ir įvykių horizontas neatsiskiria. Ir S. Hokingas teigia, kad galima atskirti tuos du
horizontus pvz., jei juodoji skylė sugers didelį kiekį materijos, jos įvykių horizontas gali išsiplėsti už regimo
horizonto. Iš kitos pusės, juodosios skylės gali pamažu mažėti, skleisdamos vadinamąjį Hokingo
spinduliavimą. Tada, teoriškai, įvykių horizontas tampa mažesnis už regimą horizontą.
Vis tik naujoji teorija iškelia naujus klausimus. Pirmiausia, juodoji skylė gali išleisti materiją ir energiją,
nors ir iškreiptu pavidalu. Tad regimo horizonto sumažėjimui iki tam tikros mažos reikšmės, kur kvantinės
mechanikos ir gravitacijos poveikiai susilieja, juodoji skylė gali išnykti. Tuo momentu sukaupta materija ir
energija išsilaisvins, nors ir ne ta forma, kokia buvo įtraukta.
Taip pat suabejojama singuliarumu juodosios skylės centre. Materija juodojoje skylėje tėra laikinai
saugoma regimame horizonte: ji gravitacijos veikiama lėtai slinks gilyn, tačiau niekada netaps suspausta į
begalinio tankio singuliarumą. Tuo pačiu išsilaiko įvykio horizonto principas: net jei informacija apie juodosios skylės ištrūks per
Hokingo spinduliavimą, ji bus visai kitokio pavidalo, - ir tų objektų išvaizdos nebus galima atstatyti.
[ Pastaba: Hokingui idėją 1973 m. pakišo rusų fizikai
J. Zeldovičius
ir A. Starobinskis, įtikinę britą, kad besisukančios juodosios skylės gali skleisti
elektromagnetines bangas bei el. daleles. ]
Paslaptingieji kvazarai
Kvazarai (angl. quasar) yra vieni ryškiausių (ir paslaptingiausių) dangaus objektų,
kurių spinduliavimų galia dažnai viršija visos galaktikos žvaigždžių spinduliavimą. Jie kartais vadinami
Visatos švyturiais, nes matomi iš toli, pagal juos tiria Visatos struktūrą ir evoliuciją, nustato materijos
pasiskirstymą kelyje link jų (pagal vandenilio sugėrimo linijų poslinkius). Laikoma, kad jie yra galingi ir
tolimi aktyvūs galaktikų branduoliai. Jie buvo išsiskiria kaip objektai su dideliu raudonuoju poslinkiu ir
labai mažu kampiniu dydžiu, tad ilgą laiką nebuvo atskiriami nuo taškinių šaltinių (žvaigždžių). Pirmieji kvazarai buvo aptikti pagal spinduliavimą radijo diapazone. Pirmasis atrastas (1962 m.
pagal K. Hazardo ir Dž. Boltono matavimus M. Šmidtas vizualiai jį identifikavo) ir
kartu artimiausias mums kvazaras yra 3C 273 (už 2 mlrd. švm.). Žvaigždės nėra stiprūs radijo šaltiniai. Todėl astronomai
gerokai nustebo, kai kosminis radijo šaltinis buvo sutapatintas su silpna žvaigždele (1963 m. A. Sandage
ir Th.A. Matthews paskelbė, kad radijo šaltinis 3C 48 sutapatinkas su neryškia žydra žvaigžde).
Atsargumo dėlei jis buvo pavadintas kvazižvaigžde (panašiu į žvaigždę) kvazaru. Užregistravus jo
spektrą, stebėtų linijų nepavyko priskirti nė vieno žinomo elemento linijoms. O netrukus buvo atrastas ir
kitas panašus keistas objektas. Vėliau M. Šmidtas nustatė, kad nežinomos linijos pasirodė esą
vandenilio linijos, tik smarkiai pastumtos link spektro ilgųjų bangų. Vadinasi, jeigu tą poslinkį lemia didelis
kvazarų greitis mūsų atžvilgiu dėl Visatos plėtimosi ir jiems galioja Hablo dėsnis, tai kvazarai turi būti
nepaprastai toli už kelių milijardų šviesmečių. Tokiu atveju jie yra patys galingiausi spinduliuotojai
Visatoje. Jų atrasta jau apie 20 tūkst. ir dalis jų yra ties pačia besiplečiančios Visatos riba.
Tik gerokai vėliau nustatyta, kad radijo diapazone aktyvūs tik apie 10 % visų kvazarų, o likusi dalis tylieji kvazarai.
Radijo kvazarui būdingos dvi ausys, kurias sudaro į šalis trykštančios plazmos čiurkšlės, išsiskleidžiančios į didžiulius plazmos debesis.
Pagal vieną iš teorijų, laikoma, kad tai galaktikos pradinėje stadijoje, kai supermasyvi juodoji skylė
rija aplinkinę medžiagą. Dabar manoma, kad spinduliavimo šaltiniu yra galaktikos centre esančios
supermasyvios juodosios skylės akrecinis diskas. Tai, kad kvasarų spinduliavimas chaotiškai kito (kartais
keliskart per mėnesį), rodo, kad jų apimtis yra labai maža įprastinės žvaigždės dydžio. Todėl buvo kuriamos
įvairios teorijos, bandančios priartinti kvazarus ir kitaip paaiškinti neįtikėtino dydžio jų spinduliavimą. Tačiau jos neatlaikė kritikos.
Taip pat skaitykite Kvazarai, juodosios skylės ir tamsioji materija Kosmologinį modelį gali tekti peržiūrėti. N. Secresto komandos atlikta 1,4 mln. kvazarų analizė rodo, kad materijos
pasiskirstymas įvairomis kryptimis gali skirtis. Tačiau tai neatitinka l-CDM Visatos modelio.
Saulės judėjimo kryptimi dėl Doplerio efekto matoma daugiau objektų nei
priešinga kryptimi, tačiau kvazarų pasiskirstymo skirtumas buvo dukart didesnis nei tikėtasi. Tačiau keli mechanizmai gali tai paaiškinti. Paprasčiausiu
būtų, kad per Visatą judame gerokai greičiau nei manoma, tačiau yra ir sudėtingesnių galimybių, pvz., nelaukti erdvėlaikio
iškraipymai ar keistos tamsiosios materijos savybės. Kodėl kvazarai nerimsta vietoje?
Kvazarai pasižymi ypač stipriu magnetiniu lauku. Kai kurių jų spinduliavimas didesnis, nei visos galaktikos, kurioje jie
randasi. Mums pasisekė, kad netoli nėra tokių pavojingų kaimynų nuo artimiausių mus skiria milijardai švm., ir todėl
atrodo, kad jie praktiškai nejuda. Tačiau neseniai astronomai vis tik aptiko, kad vizualiai jie kažkiek keičia savo padėtį.
Dabartiniu įsivaizdavimu kvazaras yra aktyvus galaktikos branduolys, kurio centre randasi supermasyvi juodoji skylė,
į save susiurbianti visą aplinkinę medžiagą. Ši krisdama pagreitėja beveik iki šviesos greičio, susisuka aplink juodąją skylę
kaip akrecinis diskas ir smarkiai įkaista. Kartu dažnai į išorę išmetamos dvi priešingų krypčių plazmos čiurkšlės
reliatyvistiniai džetai. Tiek diskas, tiek džetai skleidžia stiprų spinduliavimą įvairiuose diapazonuose.
Galiausiai juodąją skylę apgaubia plazmos debesis, skaidrus tik aukšto dažnio spinduliuotei. Nuo to debesies savybių
priklauso, koks spinduliavimas iš jos pasieks Žemę. Tad kvazaras atrodo skirtingai, priklausomai nuo to, kokiame dažnyje
stebimas. Be to, priklausomai nuo dažnio keičiasi ir regima branduolio padėtis.
Ta padėties priklausomybė nuo dažnio buvo nuspėja jau prieš 40 m. remiantis elektronų sinchroninio spinduliavimo
teorija ir netrukus jis buvo aptiktas. Tas reiškinys susijęs su tuo, kad esant aukštai elektronų koncentracijai jų
sinchrotroninį spinduliavimą sugeria tie patys elektronai. Procesas įgavo sinchotrononės savigėros pavadinimą. Jis
nusprendžia, ką mes matome. Tačiau toji teorija nieko nesako apie tai, kaip spinduliavimas keičiasi laikui bėgant.
Tiksliausias stebėjimo būdas radijo interferometrija, objektą stebint iš karto keliais vienas nuo kito nutolusiais
teleskopais. Tačiau tuos duomenis nelengva interpretuoti. Tyrinėtojai apdoroję 40-ies kvazarų duomenis, surinktus 1994-
2016 m. 2 ir 8 GHz dažniuose, pastebėjo, kad regimos džetų pradžios 33-ims kvazarams svyruoja palei džeto kryptį.
Tačiau astrofizikai mano, kad tai tik savotiška iliuzija dėl sudėtingų procesų kvazarų aplinkoje ir patys kvazarai jokių poslinkių erdvėje nedaro. Parengė Cpt.Astera's Advisor Trumpos biografijos ir pastabos
1) Rojus Keras (Roy Patrick Kerr, g. 1934 m.) Naujosios Zelandijos matematikas ir astrofizikas,
gavęs Einšteino lygčių sprendinį, aprašantį besisukančios juodosios skylės gravitacinį lauką, kurį pirmąkart išdėstė
Teksaso reliatyvistinės astrofizikos simpoziume 1963 m. Jo sprendimą vadina Kero metrika, o besisukančios
juodosios skylės kartais irgi Kero juodosiomis skylėmis. Vėliau kartu su A. Šildu jis įvedė naują sprendinių
klasę (Kero-Šildo sprendiniai). Kelis kartus nominuotas Nobelio premijai
(bet vis dar jos negavęs). 1963-71 m. dėstė Ostino Teksaso un-te, o tada grįžo į N. Zelandiją, kur iki 1993 m. dėstė Kenterberio un-te. 2) Achilas Papapetru (Achille Papapetrou, 1907-1997) graikų fizikas-teoretikas, prisidėjęs prie
bendrosios reliatyvumo teorijos vystymo. Nuo 1962 m. gyveno ir dirbo Paryžiuje. Ilgus metus dirbo ieškodamas
tikslių Einšteino lygčių sprendinių ir sprendinio besisukančioms masėms, tačiau tokį atrado tik R. Keras. Išleido dvi
knygas: Specialioji reliatyvumo teorija (1967) ir Paskaitos apie bendrąją reliatyvumo teoriją (1974).
3) Hermanas Veilis (Hermann Klaus Hugo Weyl, 1885-1955) - vokiečių matematikas ir fizikas,
vystęs teorinę fiziką bei grynąją matematiką. 1933 m., kadangi žmona buvo žydė, persėkėlė į JAV ir iki 1951 m.
dirbo Prinstono Pažangiųjų studijų institute. Didžiausias indėlis algebroje (topologinių grupių, jų pavaizdavimų ir
invariantų teorijoje) bei kompleksinio kintamojo funkcijų (Rymano paviršiaus idėjoje, 1913 pirmąkart pateiktas
griežtas Rymano paviršiaus apibrėžimas.) srityse. Jo tiesinės algebros darbai vėliau turėjo įtakos matematinio
programavimo sukūrimui, matematinės logikos darbai aktualūs ir dabar. Veilo sumos svarbios adityvinėje skaičių teorijoje.
Matematinės fizikos srityje užsiėmė vieningos lauko teorijos kūrimu sukurdamas kalibracinio invarianto teoriją,
panaudotą Yang-Mills teorijoje. 1921 m. pasiūlė jungties erdvėlaikyje (vėliau Dž.
Vilerio pavadintą kirmgrauža, wormhole) idėją. 4) RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer) orbitinė rentgeno stotis, pavadinta kosminių rentgeno
spindulio atradėjo Bruno Rossi vardu. Ji iškelta 1995 m. gruodžio 30 d. ir liovėsi dirbti 2012 m. sausio 3 d., o
2018 m. balandžio 30 d. sudegė Žemės atmosferoje. Joje buvo įrengti trys instrumentai: PCA spektrometras (iš 5-ių
dujinių detektorių), aukštų energijų HEXTE spektrometras (iš 8 kieto kūno detektorių), viso dangaus ploto stebėjimo
prietaisas ASM (vienu metu apžvelgia 70% dangaus). Ji skirta rentgeno spinduliavimo tyrimui iš juodųjų skylių,
neutroninių žvaigždžių, pulsarų ir rengeno pliūpsnius. 2006 m. padėjo lokalizuoti
vidutinės masės juodąją skylę M82 X-1; 2008 m. RXTE duomenys panaudoti mažiausios žinomos juodosios skylės dydžio nustatymui. RXTE taip pat
atrado naują neutroninių žvaigždžių tipą magnetarus. Papildomai skaitykite:
|
Informacija apie juodųjų skylių sukimąsi gaunama iš 
mūsų Visatos erdvę jungiantis su kažkokia gretima erdve, kuri neegzistavo iki juodosios kiaurymės susidarymo.
