Олимлар қора туйнукни қидиришнинг янги усулини таклиф қилишди
© AFP 2023 / European Southern Observatory
Oбуна бўлиш
Олимларнинг фикрича, тўққизинчи сайёра каби бирламчи қора туйнук тасодифий яқинлашиш вақтида Қуёш томонидан тутиб олинган бўлиши мумкин эди.
ТОШКЕНТ, 17 дек — Sputnik. Татьяна Пичугина. Қуёш тизимининг чеккасидаги сирли массив объект ҳақидаги гипотеза астрономларнинг эътиборини тобора кўпроқ жалб қилмоқда. Бу Сайёрами ёки бирламчи қора туйнукми, ҳозирча номаълум. Россиялик олимлар юлдузимизнинг кўринмас асирини қидиришнинг янги усулини таклиф қилишди.
2016 йилда америкалик астрономлар Майкл Браун ва Константин Батигин бошқа сайёра Қуёш атрофида узоқ орбитада айланаётгани ҳақидаги фаразни илгари суришди. Бу Койпер камаридаги аномалияларни тушунтиради — Нептундан ташқарида кичик музли жисмлар, шу жумладан Плутон тўпланган жойлар.
У бундан олдинроқ, 2006 йилда Халқаро Астрономия Иттифоқи қарори билан тўлақонли сайёралар рўйхатидан чиқарилган ва митти сайёралар тоифасига киритилган.
Кузатувлар шуни кўрсатдики, Койпер камарининг баъзи аъзоси тасодифий эмас, балки маълум бир тарзда боғланган орбиталарга эга — корреляция қилинган. Олимлар уларга Қуёшдан кўра, Ердан 300-500 марта узоқроқда ва беш-ўн баробар кўпроқ массивда жойлашган номаълум жисмнинг тортишиш кучи таъсир қилишини тахмин қилишди.
Бу супер-Ер бўлиши мумкин — экзосайёраларнинг махсус синфи. Бундай ҳолда, у бошқа тизимда шаклланган ва она юлдузга яқинлашганда ёки Галактикада эркин учадиган "етим" Сайёра сифатида Қуёш томонидан ушланган. Астрономлар ҳали кашф этилмаган бу самовий жисмни Плутон ўрнига тўққизинчи Сайёра деб аташади.
2019 йилда Даремск университетидан Якоб Шольц ва Иллинойс университетидан Джеймс Анвин Сайёра ўрнига бирламчи қора туйнук қидиришни таклиф қилишди. Муаммо шундаки, уни тўғридан — тўғри кўриб бўлмайди, буни фақат кучли тортишиш майдони орқали сезиш мумкин.
Россия Фанлар академиясининг Ядро тадқиқотлари институтидан россиялик олимлар Юрий Ерошенко ва Россия Фанлар академиясининг Бош (Пулково) астрономик обсерваториясидан Елена Попова Ер орбитаси яқинидаги космик чанг орқали кўринмас объектни кузатишнинг янги усулини топишди.
"Чангнинг бир қисми тўққизинчи Сайёра ёки бирламчи қора туйнук тортишиш майдони томонидан Нептун орбитасидан ташқарига чиқарилиб, ерга учиб кетиш еҳтимоли бор. Ушбу чанг компонентининг тезлиги оддий космик чанг зарраларидан бир ярим баравар юқори бўлиши керак. Бундан ташқари, бу чанг одатдагидан кимёвий таркиби билан фарқ қилиши мумкин. Эҳтимол, кейинги тадқиқотлар ғайритабиий компонентни аниқлашга ёрдам беради. Шунда периферияда катта объект бор деган хулосага келиш мумкин бўлади", — дейди Юрий Ерошенко.
Бир гипотезага кўра, бирламчи қора туйнуклар ёш коинотда биринчи юлдузлар ва галактикалар пайдо бўлишидан олдин ҳам туғилган. Олимларнинг фикрига кўра, бу версия эрта квазарларнинг мавжудлиги, шунингдек, яқинда Жеймс Уэбб телескопи томонидан юқори қизил силжишларда супермассив қора туйнукларнинг кашф этилиши билан қўллаб-қувватланади.
"Машҳур моделлардан бирида улар бирламчи космологик плазмадаги зичлик концентрациясининг — ултрарелятивистик зарралар аралашмасидан тушиши натижасида пайдо бўлади. Мажозий қилиб айтганда, ёруғликдан қуюқлашиб, зичроқ бўлиб, қора рангга айланади. Бундан ташқари, бирламчи қора туйнукларнинг бутун жойлаштирувчилари – кластерларнинг туғилишини башорат қилувчи гўзал Сахаров-Рубин-Хлопов модели ҳам мавжуд”, — дейди Ерошенко.
Бирламчи қора туйнуклар биринчи марта совет физиклари Яков Зелдович ва Игор Новиков томонидан башорат қилинган. Уларнинг мақоласи 1966 йилда Астрономик журналда чоп этилган. Ўша пайтда нашр Ғарбда кам маълум эди, деб тушунтиради олим, шунинг учун беш йил ўтгач, Стивен Хокинг мустақил равишда шунга ўхшаш фаразни илгари сурганида, муаллифлик унга тегишли эди.
"Хокинг бирламчи қора туйнуклар ғоясини ҳақиқатан ҳам бойитган нарса уларнинг квант буғланиши тушунчаси эди", деб давом этади физик.
Бирламчи қора туйнуклар жуда кичик массага эга бўлиши мумкин — масалан, Ер билан солиштирганда. Бундай объектнинг радиуси фақат бир сантиметрга тенг бўлади. Бирламчи қора туйнук уч километрлик қуёш массасига эга, дея аниқлик киритади Ерошенко.
Кичик массали бирламчи қора туйнуклар тезда буғланиши керак, бу уларнинг космик гамма-нурлари фонига қўшган ҳиссаси билан аниқланиши мумкин. Буни амалга оширишнинг имкони йўқ, аммо олимлар бу ғоядан воз кечишга шошилмаяптилар, дея қўшимча қилади Ерошенко, чунки у (жуда каттароқ бирламчи қора туйнуклар бўлса) коинотдаги баъзи ҳодисаларни тушунтиришга имкон беради - масалан, тортишиш тўлқинлари ва супермассив қора туйнуклар.
"LIGO/Virgo детекторлари томонидан қайд этилган баъзи тортишиш тўлқинлари ҳодисаларида бурчак моментум параметри кичик бўлиб чиқди. Астрофизик қора туйнуклари бўлган моделда буни тушунтириш қийин, бироқ бошланғич қора туйнуклари бўлган моделларда кичик бурчак моментлари аниқ башорат қилинади”, — дейди тадқиқотчи.
Ерошенконинг сўзларига кўра, бирламчи қора туйнуклар фойдасига муҳим далиллар Москва давлат университети Давлат астрономия институти ходими Константин Постнов ва Новосибирск университетидан Александр Долговнинг ишларида чоп этилган.
"Улар кузатилган қора туйнукларнинг масса функцияси баъзи моделларда башорат қилинган бирламчи қора туйнукларнинг масса функциясига жуда мос келишини кўрсатди. Бу уларнинг мавжудлиги фойдасига кучли далилдир”, — дея қайд этади олим.
Бошқа моделга кўра, бирламчи қора туйнуклар қоронғу материя ролига номзоддир. Бироқ, энди улар етарли эмаслиги маълум бўлди.
"Масалан, LIGO/Virgo сигналлари учун масъул бўлган қора туйнук массалари ҳудудида қоронғу материяга эга бўлган бирламчи қора туйнукларнинг улуши бир фоиздан ошмайди", — деб тушунтиради физик.
Шунингдек, Катта адрон коллайдерининг ҳалқасида микроскопик қора туйнукларнинг пайдо бўлишини аниқлашга уринишлардан воз кечишга тўғри келди. Муз блокларининг бирламчи қора туйнуклар билан тўқнашуви рентген нурлари чақнашларини келтириб чиқариши кераклиги тахмин қилинган. Бироқ, уларни космик фондан ажратиш ҳали мумкин эмас.
Қуёш тизимидаги чанг бурж нурини ҳосил қилади — қуёш чиқишидан олдин ва қуёш ботишида кўринадиган заиф нур. Бу чангнинг келиб чиқиши турлича. Протопланетар дискнинг бир қисми бўлган энг қадимги Оорт булутига — кометалар учиб келадиган қуёш тизимининг четидаги гипотетик зона. Олимларнинг фикрига кўра, агар бирламчи қора туйнукнинг массаси Ернинг массасидан ўн баравар кўп бўлса, ички Оорт булутида тахминан бир хил миқдордаги чанг мавжуд.
У ердан зарралар кометалар томонидан Қуёш тизимининг ички ҳудудларига олиб кетилади. Аммо олимларни бошқа узатиш механизми — бирламчи қора туйнуклар томонидан чанг доналарининг тарқалиши қизиқтиради.
“Агар периферияда бирламчи қора туйнук бўлса, у ўзининг тортишиш майдони билан чанг зарралари орбиталарини бузади ва баъзи зарралар Қуёш тизимининг ички ҳудудига тушиб, Ер орбитаси ичида учиб кетиши мумкин”, — дея ёзилган Ерошенко ва Попованинг Астрономик журналнинг сўнгги сонида чоп этилган мақоласида (Россия Илмий Жамғармаси томонидан қўллаб-қувватланган тадқиқот, 23-22-00013-сонли грант).
Муаллифларнинг таъкидлашича, ҳисоб-китоблар бир нечта ишончли тахминларга асосланган вариантларни кўриб чиқди.
Муайян параметрлар тўплами учун бирламчи қора туйнук томонидан яратилган Ер яқинидаги космик чанг оқими, энг оптимистик ҳолатда, йилига квадрат метр учун уч микрограмга этади, бу кузатувларга мос келади — Антарктида музидаги чанг доналари сонини санаш ва космик кемадан тўғридан-тўғри ўлчаш йўли билан.
Бирламчи қора туйнуклар томонидан ҳосил қилинган чангнинг умумий оқимдаги улуши аҳамиятсиз бўлиши мумкин бўлса-да, у нисбатан юқори тезлик ва, эҳтимол, кимёвий таркибидаги аномалиялар билан ажралиб туради.
Шундай қилиб, чанг Ерга нафақат кометалар ва астероидлар, балки бирламчи қора туйнукларнинг тортишиш таъсири билан ҳам олиб келиши мумкин. Оорт булутининг зарралари умумий чанг оқимининг қанча қисмини эгаллашини аниқлаш керак. Олимларнинг фикрича, тўққизинчи сайёра каби бирламчи қора туйнук тасодифий яқинлашиш вақтида Қуёш томонидан тутиб олинган бўлиши мумкин эди. Ва бундай ҳодисанинг эҳтимоли кичик бўлса-да, уни тўлиқ ҳисобдан чиқариб бўлмайди.
