Ғаламшардағы ең тылсым және зерттеуге қиын нысандардың бірі – қара құрдымдар. Бұл ғарыштық денелер туралы көптеген теориялар мен болжамдар бар, алайда олардың табиғатын толық түсіну әлі мүмкін емес. Ғалымдар оларды зерттеу арқылы Әлемнің құрылымы мен эволюциясын түсінуге тырысуда. Қара құрдымдар туралы қызықты деректер олардың ерекше қасиеттерін ашып көрсетуге көмектеседі.
- Қара құрдымдар – гравитациялық күші шексіз күшті нысандар. Олар өз айналасындағы жарықты да ұстап қалады. Сондықтан оларды тікелей бақылау мүмкін емес, тек олардың әсерін басқа аспан денелерінен байқауға болады.
- Бұл ғарыштық құбылыстар өте тығыз болып келеді. Егер Жер планетасы қара құрдымға айналса, оның диаметрі небәрі 9 миллиметр болар еді. Яғни бүкіл Жердің массасы шағын шарға сығылған болар еді.
- Қара құрдымдар уақыт пен кеңістікті өзгертеді. Олардың жанында гравитация өте күшті болғандықтан, уақыт баяу өтеді. Егер біреу қара құрдымға жақындаса, сырттай бақылаушы оны тоқтап қалғандай көреді.
- Олар әртүрлі тәсілдермен пайда болады. Көпшілігі жұлдыздардың өмірлік циклының соңында, аса ірі жұлдыздардың гравитациялық коллапсы нәтижесінде түзіледі. Бірақ ғалымдар ғаламның алғашқы кезеңінде пайда болған алғашқы қара құрдымдар да болуы мүмкін деп болжайды.
- Қара құрдымдар бірнеше түрге бөлінеді. Олардың ішінде жұлдыздық массадағы, аса үлкен массалы және аралық қара құрдымдар бар. Аса үлкен массалы түрлері галактикалардың орталығында орналасып, олардың құрылымын анықтауға әсер етеді.
- Біздің Галактикамыздың орталығында алып қара құрдым бар. Бұл нысан Стрелец A* деп аталады және оның массасы Күннен шамамен 4 миллион есе үлкен. Ол Құс жолы галактикасының қалыптасуы мен эволюциясына әсер етеді.
- Қара құрдымдар затты бір бағытқа тартып қана қоймайды, оны жарық жылдамдығына жақын жылдамдықпен айналдырады. Осы айналу процесінде пайда болған ғарыштық диск ерекше сәулелену шығарады. Бұл құбылыс квазарлар мен белсенді галактикалардың энергия көзі болып табылады.
- Олардың оқиғалар көкжиегі – қайтару нүктесі деп аталады. Егер қандай да бір зат немесе сәуле осы шекараны кесіп өтсе, ол ешқашан қайта шыға алмайды. Бұл заңдылық кез келген қара құрдымның басты ерекшелігі болып саналады.
- Қара құрдымдар бір-бірімен қосылып, үлкенірек нысандар түзуі мүмкін. Мұндай құбылыстар гравитациялық толқындардың пайда болуына әкеледі. 2015 жылы ғалымдар алғаш рет екі қара құрдымның бірігуінен пайда болған гравитациялық толқындарды тіркеді.
- Ғалымдар оларды зерттеудің жаңа тәсілдерін іздеуде. 2019 жылы тарихта алғаш рет қара құрдымның нақты кескіні жасалды. Бұл сурет «Event Horizon Telescope» жобасының көмегімен түсіріліп, әлемге ұсынылды.
- Қара құрдымдар радиация таратуы мүмкін. Теория бойынша, олар «Хокинг сәулеленуі» деп аталатын құбылыс арқылы біртіндеп энергия жоғалтып, уақыт өте келе жойылуы мүмкін. Бірақ бұл процесс өте баяу жүреді және оны дәлелдеу әлі мүмкін емес.
- Олардың маңында таңғажайып физикалық құбылыстар байқалады. Мысалы, зат қара құрдымға құлаған кезде, оның гравитациялық әсерінен жарық қызыл түске ығысып кетеді. Бұл «гравитациялық қызыл ығысу» деп аталады және жалпы салыстырмалылық теориясымен дәлелденген.
- Қара құрдымдар тек жұлдыздардан ғана пайда болмайды. Ғалымдар ерте ғаламда пайда болған өте кішкентай, бірақ аса тығыз қара құрдымдардың болуы мүмкін деп санайды. Оларды «бастапқы қара құрдымдар» деп атайды.
- Олардың айналасында аккрециялық диск деп аталатын ерекше құрылым пайда болады. Бұл диск қара құрдымның маңындағы газ бен шаңның жинақталуынан түзіледі. Ол ультракүлгін және рентген сәулелерін шығарады, бұл ғарыштық телескоптар арқылы бақылауға мүмкіндік береді.
- Қара құрдымдардың әсерінен бүкіл галактикалар өзгереді. Олардың алып гравитациялық өрісі жақын маңдағы жұлдыздардың қозғалысын анықтай алады. Бұл ғалымдарға қара құрдымдардың бар екендігін жанама түрде дәлелдеуге мүмкіндік береді.
- Ғарышта қара құрдымға жақын аймақтарда спагеттизация құбылысы орын алады. Бұл термин объект қара құрдымға жақындағанда оның әртүрлі бөліктеріне әсер ететін күштердің бірдей болмауына байланысты пайда болған атау. Бұл құбылыс нәтижесінде объект ұзарып, жіңішке жіпке ұқсас пішінге ие болады.
- Қара құрдымдар тек жойқын күш емес, сонымен қатар ғаламның құрылыс блоктарының бірі болуы мүмкін. Кейбір теориялар оларды жаңа жұлдыздар мен планеталар қалыптастыруда маңызды рөл атқаруы мүмкін деп болжайды.
- Ғалымдар қара құрдымдар арқылы жаңа физика заңдарын ашуы мүмкін деп есептейді. Олардың шекараларындағы ерекше жағдайлар жалпы салыстырмалылық теориясы мен кванттық механиканың түйіскен нүктесі болып табылады. Бұл қара құрдымдар туралы зерттеулер ғылымдағы үлкен жаңалықтарға жол ашуы мүмкін екенін көрсетеді.
Қара құрдымдар – ғаламдағы ең жұмбақ және зерттелуі қиын объектілердің бірі. Олардың ерекше қасиеттері ғалымдарға ғарыштың шексіз құпияларын түсінуге көмектеседі. Бұл нысандар туралы жаңа мәліметтер алынған сайын, олардың табиғаты одан әрі таңғалдыра түседі. Ғылыми зерттеулердің дамуымен қара құрдымдардың әлі де көптеген сырлары ашылатыны сөзсіз.
