Quyosh qora tuynukka aylansa nima boʻladi?

Quyosh kengligi 6 km boʻlgan qora tuynukka siqildi: sayyoralar orbitalarida qoladi, lekin yorugʻlik va issiqlik yoʻqoladi

Faraz: fizika qogʻozda bunga yoʻl qoʻyadi, lekin hech kim koʻrmagan. Hammasi bugungi nazariyaga muvofiq.

3D da koʻring

Qadamma-qadam

Tortish oʻsha-oʻsha

Nyuton 1687-yilda yumaloq jism tashqarisida uning tortishi butun massasi markazda turgandek boʻlishini koʻrsatgan: bu qobiq teoremasi. Eynshteynning tortishish nazariyasi ham 1923-yilgi Birkhoff teoremasi orqali shuni tasdiqlaydi: yumaloq massa tashqarisida, ichidagi massa nima qilishidan qatʼi nazar, fazoning shakli bir xil boʻladi. Demak, bir Quyosh massali qora tuynuk Yerni xuddi hozirgi Quyosh kabi tortadi.

Faqat ikki narsa oʻzgaradi: endi quyosh nuri ham, Quyoshning issiqligi ham boʻlmaydi. Hikoyaning qolgan qismi buning nimani anglatishi haqida, oʻlchangan raqamlar bilan hisoblangan. Bunday narsa hech qachon sodir boʻlmagan va bizning Quyoshimiz bilan sodir boʻlishi mumkin emas.

Uni qanday yaratish mumkin edi

Tabiat Quyoshga buni qila olmaydi. Qora tuynuklar taxminan 20 Quyoshdan ogʻir yulduzning yoqilgʻisi tugab, yadrosi oʻz-oʻziga qulaganda tugʻiladi. Qolgan qism taxminan 2,3 Quyoshdan ogʻir boʻlishi kerak, aks holda u neytron yulduz boʻlib toʻxtaydi: maʼlum boʻlgan eng ogʻir neytron yulduz PSR J0952−0607 ning massasi 2,35 Quyoshga teng (Romani va boshqalar, 2022).

Demak, bu fikriy tajriba: Quyosh shunchaki xuddi shu massali qora tuynuk bilan almashtiriladi. Uni haqiqatan siqish Quyosh butun umri davomida chiqaradiganidan yuzlab marta koʻp energiya ajratgan boʻlardi; bu yerda bu hisobga olinmagan. Rasmda kichrayish oʻzgaruvchan masshtabda koʻrsatilgan.

Sakkiz daqiqalik quyosh nuri

Yer tortishdagi oʻzgarishni ertaroq sezarmidi? Tortishishdagi oʻzgarishlar ham yorugʻlik tezligida tarqaladi: 2017-yilda neytron yulduzlar toʻqnashuvi GW170817 ning gravitatsion toʻlqinlari 130 million yillik yoʻldan soʻng uning yorugʻligidan ikki soniya ichida yetib keldi. Bu yerda esa yuboriladigan oʻzgarishning oʻzi yoʻq: tuynuk xuddi Quyosh kabi tortadi.

Oy va sayyoralar faqat Quyosh nuri bilan yorishadi, shuning uchun ular ham oʻchadi, har biri oʻzidan qaytgan oxirgi nur bizga yetganda: Oy Quyoshdan keyin uch soniya ichida, Yupiter bir soatdan koʻproq vaqt oʻtib, Neptun esa taxminan 8 soatdan keyin.

Qora osmon

Sochadigan quyosh nuri boʻlmagani uchun havo endi koʻk tusda yorishmaydi, shuning uchun kunduzgi osmon tungidek qora boʻladi. Oy gʻoyib boʻladi, uni faqat yulduzlarni toʻsgan joyidan bilish mumkin. Tuynuk rasmda koʻrinishi uchun juda kichik, shuning uchun uning oʻrni belgilab qoʻyilgan.

Sovuq

U yerga qanchalik tez yetishi oddiy model bilan hisoblangan: issiqlikni pastdan olib chiqadigan tosh va uning ustida issiqlikni koinotga chiqarib yuboradigan havo. Sovuq havodagi suv bugʻini, keyinroq esa karbonat angidridni muzlatib chiqargan sari issiqxona effekti susayadi. Avvaliga quruqlikning sovishini sekinlashtiradigan, dengizdan iliqlik olib keluvchi shamollar hisobga olinmagan.

Dengiz muzlaydi

Demak, dengiz bir yilda ham, bir asrda ham butunlay muzlamaydi: muz qopqogʻi ostida suyuq suv oʻn minglab yillar saqlanadi. Harorat va muz qalinligi shu modelniki, toʻliqroq model biroz boshqacha qiymatlar berishi mumkin.

Zulmatdagi hayot

Sirtdagi hayot, yaʼni oʻsimliklar quyosh nuridan yaratadigan oziq bilan yashaydigan hayot, bir necha oy ichida yoʻqolib ketadi. Ammo baʼzi hayotga Quyosh hech qachon kerak boʻlmagan: u dengiz tubida va yer ostida chuqurda toshdan chiqadigan kimyoviy moddalar bilan oziqlanadi.

1977-yilda Alvin suv osti kemasi Tinch okean tubida, Galapagos orollari yaqinida, ulkan naychali chuvalchanglar, ikki pallali mollyuskalar va qisqichbaqalar bilan toʻla issiq buloqlarni topdi. Ular yorugʻlikdan emas, toshdan koʻtariladigan suvdagi vodorod sulfiddan energiya oladigan mikroblar hisobiga yashaydi.

Bu mikroblarning koʻpchiligi, hayvonlar ham, hali ham oʻsimliklar quyosh nurida hosil qilib, dengizda erigan kislorod bilan nafas oladi. Quyosh boʻlmasa, yangi kislorod hosil boʻlmaydi, shuning uchun u kamaygan sari buloqlarning yirikroq hayvonlari yoʻqolib ketadi. Kislorodga muhtoj boʻlmagan mikroblar esa yashashda davom etadi.

Undan ham chuqurda, 2008-yilda Desulforudis audaxviator bakteriyasi Janubiy Afrikadagi oltin konida 2,8 km chuqurlikda yolgʻiz yashayotgani aniqlandi; u toshning radioaktivligi parchalagan suv bilan oziqlanadi (Chivian va boshqalar). Bunday hayot zulmatda millionlab yillar davom etishi mumkin.

Yaqindan

Event Horizon Telescope suratga olgan qora tuynuklar, 2019-yilda M87* va 2022-yilda Sagittarius A*, yorugʻlik halqasi bilan koʻrinadi, chunki ularga gaz tushib, qiziydi. Quyosh tuynugi atrofida fazo deyarli boʻsh boʻlardi, shuning uchun u nur sochmasdi: uni faqat osmonni qanday egishidan bilish mumkin boʻlardi.

Rasmda yulduzlar nurining egilishi umumiy nisbiylikka nurma-nur mos keladi. Yulduzlarning oʻzi chizilgan, osmon esa haqiqatdagidan yorqinroq qilingan, goʻyo qorongʻilikka uzoq oʻrgangan koʻz uchun.

Choʻzilib ketish

Yanada yaqinda u jismni gorizontga yetmasdan ancha oldin uzun ingichka ipga aylantirib choʻzadi; astronomlar buni spagettilanish deb atashadi. Quyosh sirti boʻlgan joyda, 696 000 km uzoqlikda, choʻzilish Yer tortishining milliondan biridan ham kam: qalqish kuchi tuynukning qanchalik kichikligiga emas, sizning qanchalik yaqinligingizga bogʻliq.

Katta tuynuklar chetida yumshoqroq. Toʻrt million marta ogʻir Sagittarius A* gorizontida odamga taʼsir qiluvchi choʻzilish Yer tortishidan ancha kam va siz uni hech narsa sezmasdan kesib oʻtishingiz mumkin. Rasmdagi halqalar choʻzilish Yer tortishiga va uning oʻn barobariga teng boʻlgan joylarni belgilaydi.

Aslida nima boʻladi

Yulduz faqat Quyoshdan taxminan 20 marta ogʻirroq boʻlib tugʻilsa, qora tuynukka aylanadi. Quyosh esa yadrosidagi vodorodni tugatib, kengligi 200 barobarga yaqin kattalashadi va tashqi qatlamlarini otib yuboradi. Uning issiq yadrosi Yer kattaligidagi oq mitti boʻlib qoladi va trillionlab yillar davomida asta-sekin soviydi.

Agar undan oldin qizil gigant Yerni yutib yubormasa, Yer uning atrofida aylanishda davom etadi, tungi osmonda esa Quyosh oʻrnida kichkina, soʻnib borayotgan oq yulduz boʻladi. Hodisalar boʻlimidagi «Quyoshning oʻlimi» simulyatsiyasi u aslida qanday tugashini koʻrsatadi.

Maʼlum boʻlgan eng yaqin qora tuynuk Gaia BH1 1 560 yorugʻlik yili uzoqlikda (El-Badry va boshqalar, 2023). U Quyoshdan oʻn marta ogʻir va uning atrofida Quyoshga oʻxshash yulduz aylanadi, xuddi Yer qora tuynukka aylangan Quyosh atrofida aylangani kabi.