Տիեզերքում շատ զարմանալի բաներ են տեղի ունենում, որոնց արդյունքում հայտնվում են նոր աստղեր, անհետանում հները, և առաջանում են սև խոռոչներ։ Հոյակապ և առեղծվածային երևույթներից մեկը գրավիտացիոն փլուզումն է, որն ավարտում է աստղերի էվոլյուցիան:
Աստղային էվոլյուցիան փոփոխությունների ցիկլ է, որի միջով անցնում է աստղն իր գոյության ընթացքում (միլիոնավոր կամ միլիարդավոր տարիներ): Երբ դրա մեջ ջրածինը վերջանում է և վերածվում հելիումի, ձևավորվում է հելիումի միջուկ, իսկ տիեզերական օբյեկտն ինքնին սկսում է վերածվել կարմիր հսկայի՝ սպեկտրային ուշ դասերի աստղի, որն ունի բարձր պայծառություն։ Նրանց զանգվածը կարող է 70 անգամ մեծ լինել Արեգակի զանգվածից։ Շատ պայծառ գերհսկաները կոչվում են հիպերհսկաներ: Բացի բարձր պայծառությունից, դրանք առանձնանում են գոյության կարճ ժամանակահատվածով։
Փլուզման էությունը
Այս երեւույթը համարվում է այն աստղերի էվոլյուցիայի վերջնակետը, որոնց քաշը գերազանցում է երեք արեգակնային զանգվածը (Արեգակի քաշը): Այս արժեքն օգտագործվում է աստղագիտության և ֆիզիկայի մեջ՝ այլ տիեզերական մարմինների քաշը որոշելու համար։ Փլուզումը տեղի է ունենում, երբ գրավիտացիոն ուժերը հանգեցնում են մեծ զանգվածներով հսկայական տիեզերական մարմինների շատ արագ փլուզմանը:
Աստղերը կշռում են ավելի քան երեք արեգակնային զանգվածբավականաչափ նյութ երկարաժամկետ ջերմամիջուկային ռեակցիաների համար: Երբ նյութն ավարտվում է, ջերմամիջուկային ռեակցիան նույնպես դադարում է, և աստղերը դադարում են մեխանիկորեն կայուն լինել։ Սա հանգեցնում է նրան, որ նրանք սկսում են փոքրանալ դեպի կենտրոն գերձայնային արագությամբ:
Նեյտրոնային աստղեր
Երբ աստղերը կծկվում են, դա առաջացնում է ներքին ճնշման կուտակում: Եթե այն այնքան ուժեղանա, որ կանգնեցնի գրավիտացիոն կծկումը, ապա հայտնվում է նեյտրոնային աստղ։
Նման տիեզերական մարմինն ունի պարզ կառուցվածք։ Աստղը բաղկացած է միջուկից, որը ծածկված է ընդերքով, և այն, իր հերթին, ձևավորվում է էլեկտրոններից և ատոմային միջուկներից։ Մոտ 1 կմ հաստությամբ, այն համեմատաբար բարակ է տիեզերքում հայտնաբերված այլ մարմինների համեմատ։
Նեյտրոնային աստղերի քաշը հավասար է Արեգակի քաշին: Նրանց տարբերությունն այն է, որ նրանց շառավիղը փոքր է՝ 20 կմ-ից ոչ ավելի։ Դրանց ներսում ատոմային միջուկները փոխազդում են միմյանց հետ՝ այդպիսով առաջացնելով միջուկային նյութ։ Հենց նրա կողմից եկող ճնշումն է թույլ չի տալիս նեյտրոնային աստղին ավելի փոքրանալ։ Այս տեսակի աստղերն ունեն պտտման շատ բարձր արագություն։ Նրանք ունակ են մեկ վայրկյանում հարյուրավոր հեղափոխություններ անել։ Ծննդյան գործընթացը սկսվում է գերնոր աստղի պայթյունից, որը տեղի է ունենում աստղի գրավիտացիոն փլուզման ժամանակ։
Սուպերնովա
Գերնոր աստղի պայթյունը աստղի պայծառության կտրուկ փոփոխության երևույթ է: Հետո աստղը սկսում է դանդաղ ու աստիճանաբար մարել: Այսպիսով ավարտվում է գրավիտացիոն վերջին փուլըփլուզում. Ամբողջ կատակլիզմը ուղեկցվում է մեծ քանակությամբ էներգիայի արտազատմամբ։
Հարկ է նշել, որ Երկրի բնակիչներն այս երեւույթը կարող են տեսնել միայն փաստից հետո։ Լույսը հասնում է մեր մոլորակին բռնկումից շատ հետո: Դա դժվարություններ է առաջացրել գերնոր աստղերի էությունը որոշելու հարցում։
Նեյտրոնային աստղի սառեցում
Նեյտրոնային աստղը ձևավորող գրավիտացիոն կծկման ավարտից հետո նրա ջերմաստիճանը շատ բարձր է (շատ ավելի բարձր, քան Արեգակի ջերմաստիճանը): Աստղը սառչում է նեյտրինո սառեցման պատճառով։
Մի քանի րոպեի ընթացքում նրանց ջերմաստիճանը կարող է իջնել 100 անգամ։ Հաջորդ հարյուր տարվա ընթացքում՝ ևս 10 անգամ: Այն բանից հետո, երբ աստղի պայծառությունը նվազում է, նրա սառեցման գործընթացը զգալիորեն դանդաղում է։
Օփենհայմեր-Վոլկովի սահման
Մի կողմից այս ցուցիչը ցույց է տալիս նեյտրոնային աստղի առավելագույն հնարավոր քաշը, որի դեպքում ձգողականությունը փոխհատուցվում է նեյտրոնային գազով: Սա թույլ չի տալիս գրավիտացիոն փլուզումն ավարտվել սև խոռոչով: Մյուս կողմից, այսպես կոչված, Օպենհայմեր-Վոլկովի սահմանը նաև սև խոռոչի քաշի ստորին սահմանն է, որը ձևավորվել է աստղերի էվոլյուցիայի ժամանակ:
Մի շարք անճշտությունների պատճառով դժվար է որոշել այս պարամետրի ճշգրիտ արժեքը: Այնուամենայնիվ, ենթադրվում է, որ այն գտնվում է 2,5-ից 3 արեգակնային զանգվածի սահմաններում։ Այս պահին գիտնականները պնդում են, որ ամենածանր նեյտրոնային աստղըէ J0348+0432։ Նրա քաշը երկու արեգակնային զանգվածից ավելի է։ Ամենաթեթև սև խոռոչի քաշը 5-10 արեգակնային զանգված է։ Աստղաֆիզիկոսները պնդում են, որ այս տվյալները փորձարարական են և վերաբերում են միայն ներկայումս հայտնի նեյտրոնային աստղերին և սև խոռոչներին և ենթադրում են ավելի զանգվածային աստղերի գոյության հավանականությունը։
Սև անցքեր
Սև խոռոչը ամենազարմանալի երևույթներից մեկն է, որը կարելի է գտնել տիեզերքում: Այն տարածություն-ժամանակի շրջան է, որտեղ գրավիտացիոն ձգողականությունը թույլ չի տալիս որևէ առարկայի դուրս գալ դրանից։ Նույնիսկ այն մարմինները, որոնք կարող են շարժվել լույսի արագությամբ (ներառյալ բուն լույսի քվանտան), ի վիճակի չեն լքել այն։ Մինչև 1967 թվականը սև խոռոչները կոչվում էին «սառած աստղեր», «փլուզվողներ» և «փլուզված աստղեր»:
Սև խոռոչն ունի հակադիր. Այն կոչվում է սպիտակ անցք: Ինչպես գիտեք, անհնար է դուրս գալ սև խոռոչից։ Ինչ վերաբերում է սպիտակներին, ապա դրանք չեն կարող թափանցել։
Բացի գրավիտացիոն փլուզումից, սև խոռոչի առաջացման պատճառ կարող է լինել նաև գալակտիկայի կենտրոնում կամ նախագալակտիկական աչքի փլուզումը։ Կա նաև տեսություն, որ սև անցքերը հայտնվել են Մեծ պայթյունի արդյունքում, ինչպես մեր մոլորակը։ Գիտնականները դրանք անվանում են առաջնային։
Մեր Գալակտիկայում կա մեկ սև անցք, որը, ըստ աստղաֆիզիկոսների, առաջացել է գերզանգվածային օբյեկտների գրավիտացիոն փլուզման հետևանքով։ Գիտնականները պնդում են, որ նման անցքերը կազմում են բազմաթիվ գալակտիկաների միջուկը։
Միացյալ Նահանգների աստղագետները ենթադրում են, որ խոշոր սև խոռոչների չափերը կարող են զգալիորեն թերագնահատվել: Նրանց ենթադրությունները հիմնված են այն փաստի վրա, որ որպեսզի աստղերը հասնեն այն արագությանը, որով նրանք շարժվում են մեր մոլորակից 50 միլիոն լուսային տարի հեռավորության վրա գտնվող M87 գալակտիկայով, M87 գալակտիկայի կենտրոնում գտնվող սև խոռոչի զանգվածը պետք է լինի. առնվազն 6,5 միլիարդ արեգակնային զանգված: Այս պահին ընդհանուր առմամբ ընդունված է, որ ամենամեծ սև խոռոչի քաշը կազմում է 3 միլիարդ արևի զանգված, այսինքն՝ ավելի քան կեսը։
Սև խոռոչի սինթեզ
Կա տեսություն, որ այս օբյեկտները կարող են առաջանալ միջուկային ռեակցիաների արդյունքում։ Գիտնականները նրանց անվանել են քվանտային սև նվերներ: Դրանց նվազագույն տրամագիծը 10-18 մ է, իսկ ամենափոքր զանգվածը՝ 10-5 գ.
Խոշոր հադրոնային կոլայդերը կառուցվել է մանրադիտակային սև խոռոչներ սինթեզելու համար: Ենթադրվում էր, որ դրա օգնությամբ հնարավոր կլինի ոչ միայն սինթեզել սև խոռոչ, այլև նմանակել Մեծ պայթյունը, ինչը հնարավորություն կտա վերստեղծել բազմաթիվ տիեզերական օբյեկտների, այդ թվում՝ Երկիր մոլորակի ձևավորման գործընթացը։ Այնուամենայնիվ, փորձը ձախողվեց, քանի որ սև խոռոչներ ստեղծելու համար բավարար էներգիա չկար:
