შავი ხვრელები და მოვლენათა ჰორიზონტები
Linas Juozėnasგაზიარება
ცოდნის კიდობანი · სამყარო · თავი 09 / სტატია 05
სად მთავრდება გაქცევის შესაძლებლობა.
შავი ხვრელი ცვლის იმას, სამყაროს რომელ ნაწილებს შეუძლიათ ერთმანეთთან კავშირის დამყარება. გამოიკვლიეთ სინათლის დამჭერი საზღვარი, მის გარშემო არსებული კაშკაშა აქტივობა და კვანტური საკითხები, რომლებიც ჩვენი ამჟამინდელი თეორიების ფარგლებს სცდება.
ბნელი არე გაზომვადი ზემოქმედებით.
შავი ხვრელების შესახებ ვიგებთ იმით, რაც მათ გარშემო ხდება: ვარსკვლავები ორბიტებზე მოძრაობენ, აირი ცხელდება, სინათლის სხივები იხრება, ხოლო შერწყმები სივრცე-დროს არყევს.
ეს მოვლენათა ჰორიზონტი ამ დაკვირვებებს უფრო ღრმა მნიშვნელობას ანიჭებს. ის გარეთ კომუნიკაციის გადაცემის ზღვარს აღნიშნავს. მისი გაგება გვეხმარება განვასხვაოთ ის, რასაც ასტრონომები ზომავენ, ის, რასაც ფიზიკოსები ირიბად ადგენენ, და ის, რაც უცნობი რჩება.
რა აქცევს შავ ხვრელს შავ ხვრელად?
ე.წ. შავი ხვრელი სივრცე-დროის ის არეა, საიდანაც მომავლისკენ მიმართული სინათლის სიგნალები შორეულ გარე სამყარომდე ვერ აღწევს. მის საზღვარს მოვლენათა ჰორიზონტი ეწოდება. მატერიასა და სინათლეს შეუძლიათ მასში შიგნით გადაკვეთა, მაგრამ შიგნიდან გარეთ ვერცერთი შეტყობინება ვერ გადმოკვეთს.[1]
ეს მიზეზობრიობის შესახებ მტკიცებაა: რომელ მოვლენებს შეუძლიათ სხვებზე გავლენის მოხდენა. ნაცნობი ახსნა — „გაქცევის სიჩქარე სინათლის სიჩქარეს აღემატება“ — სასარგებლო მინიშნებას გვაძლევს, თუმცა ფარდობითობის ზოგადი თეორია სივრცე-დროში დასაშვებ გზებს აღწერს. ძლიერ რაკეტასაც კი ამ გზებით მოძრაობა უწევს.[1]
რატომ ეწოდება მოვლენათა ჰორიზონტს გლობალური საზღვარი?
მისი ზუსტი მდებარეობა დამოკიდებულია სივრცე-დროის მთელ მიზეზობრივ სტრუქტურაზე, მათ შორის მის მომავალზე. მხოლოდ მცირე ადგილობრივი ექსპერიმენტით შეუძლებელია დადასტურდეს, რომ მოვლენათა ჰორიზონტი არსებობს. ცვალებად სისტემებში ლოკალურად განსაზღვრული შემაკავებელი ან ხილული ჰორიზონტები შესაძლოა მოვლენათა ჰორიზონტს არ ემთხვეოდეს.[1]
როგორ წარმოიქმნება შავი ხვრელები?
ვარსკვლავების კოლაფსი
როდესაც მასიური ვარსკვლავის ბირთვი კარგავს გრავიტაციისთვის წინააღმდეგობის გასაწევად საჭირო საყრდენს, ის შესაძლოა კოლაფსირდეს. ზოგი ნარჩენი ნეიტრონულ ვარსკვლავად იქცევა, ზოგი კი — შავ ხვრელად. შედეგი ბირთვის აგებულებასა და აფეთქების პროცესზეა დამოკიდებული, ამიტომ არ არსებობს ვარსკვლავის საწყისი მასის ისეთი მნიშვნელობა, რომელიც შავი ხვრელის წარმოქმნას გარანტირებულად უზრუნველყოფს.[2]
ზოგი შავი ხვრელი ხილული სუპერნოვას აფეთქების თანხლებით წარმოიქმნება. კოლაფსის სხვა შემთხვევებში აფეთქება შესაძლოა სუსტი იყოს ან ოპტიკური ნათება — მკრთალი, ხოლო თავდაპირველად გარეთ მოძრავი მატერია უკან ჩამოცვივდეს. ვარსკვლავის მასა დაბადებისას და შავი ხვრელის საბოლოო მასა სხვადასხვა სიდიდეა.[2]
ვარსკვლავური ნარჩენებიდან გალაქტიკების ცენტრებამდე
- ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელების მასა შეიძლება მზის რამდენიმე მასას ან მეტს უდრიდეს და აკრეციისა და შერწყმის შედეგად კიდევ გაიზარდოს.
- შუალედური მასის შავი ხვრელები მიეკუთვნება მასათა დიაპაზონს ვარსკვლავურ ნარჩენებსა და გალაქტიკურ გიგანტებს შორის, რომლის შესახებაც დაკვირვებითი მონაცემები ნაკლებია.
- სუპერმასიური შავი ხვრელების მასა ასობით ათასი მზის მასიდან მილიარდობით მზის მასამდეა და ისინი მრავალი დიდი გალაქტიკის ცენტრში მდებარეობენ.
ამ კატეგორიების საზღვრები მიახლოებითია. შესაძლოა, ყველაზე ადრეული მასიური შავი ხვრელები ვარსკვლავური ნარჩენებისგან, უფრო დიდი კოლაფსირებადი აირის ღრუბლებისგან ან სხვა ჩანასახებისგან წარმოიქმნა. მათი სწრაფი ზრდა ადრეულ ეპოქაში კვლავ აქტიური კვლევის საგანია.[3]
რა ზომისაა ჰორიზონტი?
იდეალური არამბრუნავი, დაუმუხტავი შავი ხვრელის ჰორიზონტის რადიუსს შვარცშილდის ამონახსნი განსაზღვრავს:
აქ G გრავიტაციის მუდმივაა, M — შავი ხვრელის მასა, c კი სინათლის სიჩქარე. ეს არის ფართობით განსაზღვრული რადიუსი: r რადიუსის მქონე სფეროს ფართობია 4πr².[4]
რადიუსი დაახლოებით 2,95 კილომეტრია მზის თითოეულ მასაზე. ამიტომ ათი მზის მასის შვარცშილდის შავი ხვრელის ჰორიზონტის რადიუსი დაახლოებით 30 კილომეტრია, დიამეტრი კი დაახლოებით 60 კილომეტრი. რადიუსი მასის პროპორციულად იზრდება.[4]
შავი ხვრელის ჩრდილი ხილული ბნელი არეა, რომელსაც ფოტონების ჩაჭერა და გრავიტაციული სინათლის გადახრა წარმოქმნის. ის ჰორიზონტის უბრალო გეომეტრიულ პროექციაზე დიდია. მის გარშემო არსებული კაშკაშა რგოლი გარემომცველი გამოსხივების შედეგად ჩნდება, რომლის გამოსახულებასაც ეს გეომეტრია აყალიბებს.[6]
რა ხდება ჰორიზონტთან?
თავისუფლად ვარდნის ლაბორატორიაში ადგილობრივად გაზომილი სინათლის სიჩქარე ყოველთვის c-ია. შავ ხვრელთან იცვლება კავშირი ადგილობრივად შესაძლო სინათლის მიმართულებებსა და შორეულ გარე სამყაროს შორის.[7]
ერთი და იმავე ვარდნის ორი ხედვა
ვარდნილი მოგზაური ჩვეულებრივ ჰორიზონტს საკუთარი საათით გაზომილ სასრულ დროში კვეთს. შორეული დამკვირვებელი იღებს სულ უფრო დაგვიანებულ, წითლად წანაცვლებულ და სუსტ სიგნალებს მოახლოებული მოგზაურისგან. ობიექტი მხედველობიდან ქრება; ის არ რჩება კაშკაშა, გაყინულ გამოსახულებად, რომლის დაკვირვებაც მარადიულად შეიძლება.[7]
ჰორიზონტი მატერიალური გარსი არ არის. კლასიკური აღწერით, მისი გადაკვეთა აუცილებლად არ იწვევს უეცარ ადგილობრივ დარტყმას. შესაძლებელია თუ არა მოგზაურობის გადატანა, მოქცევით ძალებსა და გარშემო არსებულ მატერიაზეა დამოკიდებული.[7]
მოქცევითი ძალები ცენტრამდე მიღწევამდეც მნიშვნელოვანია
მოქცევითი ძალები წარმოიქმნება იმის გამო, რომ ობიექტის მეზობელი ნაწილები სხვადასხვა სიჩქარით ვარდებიან. პატარა შავ ხვრელთან მათ შეუძლიათ ობიექტის ძლიერ გაჭიმვა და შეკუმშვა. გაცილებით მასიური შავი ხვრელის ჰორიზონტთან იმავე ზომის ობიექტზე უფრო სუსტი მოქცევითი ძალები მოქმედებს, ამიტომ იდეალიზებულ შემთხვევაში ჰორიზონტის ადგილობრივად მშვიდად გადაკვეთა შესაძლებელია.[9]
რატომ შეიძლება შავი ხვრელები ასე კაშკაშად გამოიყურებოდეს?
შავი ხვრელისკენ სპირალურად მოძრავმა გაზმა შეიძლება აკრეციული დისკი წარმოქმნას. მისი შიგნითკენ მოძრაობა ენერგიას ათავისუფლებს, მატერიას აცხელებს და გამოსხივებას წარმოქმნის. ნაკადის მიხედვით, ეს გამოსხივება შეიძლება მოიცავდეს რადიოტალღებს, რენტგენულ სხივებს და კიდევ უფრო მაღალი ენერგიის გამოსხივებას. შავი ხვრელი, რომლის სიახლოვესაც ცოტა გაზია, შეიძლება შედარებით მშვიდი იყოს.[10]
ზოგი აკრეციული სისტემაც გარემოში პლაზმის ჭავლებს გამოყოფს. ეს ჭავლები მოვლენათა ჰორიზონტის გარეთ წარმოიქმნება. მათი არსებობა მატერიას შავი ხვრელის შიგნით მოხვედრის შემდეგ გაქცევის გზას არ აძლევს.[10]
ბრუნვა ერგოსფეროს წარმოქმნის
ე.წ. კერის ამონახსნი აღწერს იდეალურ მბრუნავ, ელექტრული მუხტის არმქონე შავ ხვრელს. ბრუნვა თან ითრევს ადგილობრივ ინერციულ ათვლის სისტემებს და ცვლის ჰორიზონტისა და ახლომდებარე ორბიტების სტრუქტურას. ამიტომ ადრე მოყვანილი შვარცშილდის მარტივი ორბიტული რადიუსები ცვლილებების გარეშე ვერ გამოიყენება.[11]
მოვლენათა ჰორიზონტის გარეთ არის ერგოსფერო, სადაც დამკვირვებელი შორეულ ვარსკვლავებთან მიმართებით უძრავად ვერ დარჩება. შავი ხვრელის ბრუნვიდან ენერგიის მიღებაა შესაძლებელი, მაგალითად, იდეალიზებულ პენროუზის პროცესში. ერგოსფერო განსხვავდება იმ არესგან, საიდანაც გარეთ მიმართული ვერც ერთი სიგნალი ვერ აღწევს.[11]
როგორ ვპოულობთ იმას, რაც სინათლეს აკავებს?
უხილავი კომპანიონის აწონვა
რენტგენულ ორმაგ სისტემაში ხილული ვარსკვლავის მოძრაობა მისი უხილავი თანამგზავრის მასის შეზღუდვების დადგენას უწყობს ხელს. ობიექტ Cygnus X-1-ის მანძილის რადიოდიაპაზონში ჩატარებულმა გაზომვებმა, ოპტიკურ მონაცემებთან ერთად, 2021 წლის ანალიზში დაახლოებით 21 მზის მასის შეფასება მოგვცა. მონაცემებით დადგენილი კომპაქტურობა და მასა მყარ საფუძველს იძლევა დასკვნისთვის, რომ ის შავი ხვრელია.[12]
მშვილდოსანი A*-ის გარშემო ვარსკვლავებზე დაკვირვება
ირმის ნახტომის ცენტრთან ახლოს მდებარე ვარსკვლავები კომპაქტური, დაახლოებით ოთხი მილიონი მზის მასის მქონე ობიექტის გარშემო ბრუნავენ. S2-ზე დაკვირვებამ ასევე გამოავლინა ორბიტის რელატივისტური პრეცესია, რაც ამ სურათს ნიუტონის თეორიით ორბიტის მხოლოდ მორგებაზე უფრო მყარ საფუძველს აძლევს.[13]
გამოსახულების აღდგენა ჰორიზონტის მასშტაბზე
პროექტმა „მოვლენათა ჰორიზონტის ტელესკოპმა“ M87*-ის პირველი გამოსახულება 2019 წელს გამოაქვეყნა. ამ გამოსახულებაში აღდგენილია ცენტრალური, ნაკლები სიკაშკაშის მქონე არეს გარშემო არსებული რადიოგამოსხივება, რომელიც მოსალოდნელ ჩრდილს შეესაბამება.[6]
მშვილდოსანი A*-ის პირველი გამოსახულება 2022 წელს გამოქვეყნდა. მან ვარსკვლავთა ორბიტების მონაცემები ცენტრალურ ობიექტთან გაცილებით ახლოს ჩატარებულ დაკვირვებებს დაუკავშირა. ამ გამოსახულებებიდან არცერთი არ გვიჩვენებს შავი ხვრელის შიგნითა ნაწილს ან მყარ ჰორიზონტს.[14]
სპირალური მოახლოების, შერწყმისა და ჩამქრალი რხევების მოსმენა
GW150914, რომელიც LIGO-მ 2015 წლის 14 სექტემბერს აღმოაჩინა და რომლის აღმოჩენის შესახებაც 2016 წელს გამოაცხადა, ორი შერწყმადი შავი ხვრელის გრავიტაციული ტალღების მოსალოდნელ სიგნალს შეესაბამებოდა. საბოლოო ჩამქრალი რხევები არის დასუსტებული რყევები, როცა ნარჩენი სტაბილურ მდგომარეობაში გადადის.[15]
ყველა ეს მეთოდი ერთად ასტროფიზიკური შავი ხვრელების არსებობის ძლიერ მტკიცებულებებს იძლევა. მათით ჩატარებული გაზომვები გარე სივრცე-დროსა და მის დინამიკას ამოწმებს; არცერთი მათგანი არ იძლევა წვდომას შიგნით არსებულ სინგულარობაზე.
რა არის ჰოკინგის გამოსხივება?
ჰოკინგის გამოთვლები წინასწარმეტყველებს, რომ შავი ხვრელი თერმულ გამოსხივებას გამოყოფს. ისინი განიხილავს კვანტურ ველებს მრუდე სივრცე-დროში და ამ ველების მდგომარეობას უკავშირებს იმას, რისი აღმოჩენაც შორეულ დამკვირვებელს შეუძლია. ამისთვის საჭირო არ არის, რომ ჩვეულებრივი სინათლე ჰორიზონტის შიგნიდან გამოვიდეს.[16]
იზოლირებული, უბრუნავი და ელექტრულად ნეიტრალური შავი ხვრელის ტემპერატურა, რომელიც მისგან შორს იზომება, მასის ზრდასთან ერთად იკლებს. აქ ħ შემცირებული პლანკის მუდმივაა, ხოლო kB – ბოლცმანის მუდმივა. მზის ერთი მასის შემთხვევაში ტემპერატურა დაახლოებით 6 × 10⁻⁸ კელვინია; მზის ათი მასის შემთხვევაში – დაახლოებით 6 × 10⁻⁹ კელვინი.[17]
ასტროფიზიკური შავი ხვრელების ჰოკინგის გამოსხივება ჯერ პირდაპირ არ აღმოუჩენიათ. ასტრონომების მიერ დაკვირვებული დიდი შავი ხვრელების შემთხვევაში ის უკიდურესად სუსტია. ლაბორატორიული ანალოგებით იკვლევენ დაკავშირებული ტალღური მოვლენების ფიზიკას და არა ნამდვილი გრავიტაციული შავი ხვრელის გამოსხივებას.[18]
რაც შეეხება ნაწილაკისა და ანტინაწილაკის წყვილის ახსნას?
სურათი, რომელშიც ჰორიზონტთან წყვილი ჩნდება, ერთი წევრი შიგნით ვარდება, მეორე კი გარბის, ევრისტიკული ხერხია. ეს გამოთვლებით დადგენილი მოვლენების პირდაპირი თანმიმდევრობა არ არის. სანდო პროგნოზს კვანტური ველების თეორია იძლევა; გამოტანილი ენერგია შავი ხვრელის მასას ამცირებს, როცა გამოსხივებული ენერგია შიგნით მოხვედრილ ენერგიას აღემატება.[16]
ენტროპია ჰორიზონტის ფართობის პროპორციულია
ე.წ. ბეკენშტაინ-ჰოკინგის ენტროპია ენტროპიას ჰორიზონტის A ფართობს უკავშირებს; ℓP პლანკის სიგრძეა. აინშტაინის გრავიტაციის თეორიაში დამოკიდებულება ფართობზეა და არა შიდა მოცულობაზე. ჰოკინგის ტემპერატურასთან ერთად, ეს ნახევრადკლასიკურ თეორიაში შავ ხვრელებს ნამდვილ თერმოდინამიკურ ობიექტებად აქცევს.[19]
რა რჩება უცნობი შიგნით?
სინგულარობები არასრულ კლასიკურ აღწერაზე მიუთითებს
შვარცშილდის ამონახსნში სიმრუდე უსასრულობისკენ მიისწრაფვის, როცა r ნულს უახლოვდება. უფრო ზოგად შემთხვევაში, სინგულარობების თეორემები, მოცემული დაშვებების პირობებში, ადგენს გეოდეზიურ არასრულობას: ზოგი თავისუფალი ვარდნის ტრაექტორიის გაგრძელება შეუძლებელია, მიუხედავად იმისა, რომ მათ გასწვრივ სასრულმა საკუთარ დრომ ან აფინური პარამეტრის სასრულმა ინტერვალმა გაიარა. ეს პირდაპირ არ ავლენს ობიექტს, რომლის გაზომილი სიმკვრივეც უსასრულოა.[20]
უფრო სრულყოფილი აღწერისთვის შესაძლოა კვანტური გრავიტაცია იყოს საჭირო. რა ანაცვლებს კლასიკურ სინგულარობას, კვლავ გადაუჭრელ საკითხად რჩება.[20]
რას გვთავაზობს კოსმოსური ცენზურის ჰიპოთეზა?
უხეშად რომ ვთქვათ, სუსტი კოსმოსური ცენზურა ვარაუდობს, რომ ზოგადი, ფიზიკურად გამართლებული გრავიტაციული კოლაფსის დროს წარმოქმნილი სინგულარობები შორეული დამკვირვებლებისთვის დაფარულია. ეს კვლავ ჰიპოთეზაა, რომლის მართებულობაც კონკრეტულ ვითარებასა და დაშვებებზეა დამოკიდებული. ძლიერი კოსმოსური ცენზურა პროგნოზირებადობის დაკავშირებულ, მაგრამ განსხვავებულ საკითხს განიხილავს.[21]
ინფორმაციის საკითხი
ჩაკეტილი კვანტური სისტემის უნიტარული ევოლუცია საწყის მდგომარეობებს შორის განსხვავებებს ინარჩუნებს. მაგრამ ჰოკინგის ძირითადი ნახევრადკლასიკური გამოთვლა, როგორც ჩანს, იძლევა თერმულ გამოსხივებას, საიდანაც ამ განსხვავებების აღდგენა შეუძლებელია, თუ შავი ხვრელი მთლიანად აორთქლდება. ამ აღწერების შეთანხმება არის შავი ხვრელის ინფორმაციის პრობლემა. აქ ინფორმაცია კვანტური მდგომარეობის სრულ კორელაციებს ნიშნავს და არა მხოლოდ ჩაწერილ შეტყობინებას.[22]
თანამედროვე გამოთვლები, რომლებიც კვანტურ ექსტრემალურ ზედაპირებს და „კუნძულებს“ მოიცავს, კონტროლირებად მოდელებში გამოსხივების ენტროპიის მოსალოდნელ ზრდასა და კლებას აღადგენს. ეს მნიშვნელოვანი წინსვლაა, თუმცა რეალისტური შავი ხვრელის აორთქლების სრული აღწერა კვლავ კვლევის საგანია.[23]
შავი ხვრელები კირმღრმელებისკენ თუ თეთრი ხვრელებისკენ მიდის?
მაქსიმალურად გაფართოებული მარადიული შვარცშილდის გეომეტრია აინშტაინ-როზენის ხიდსა და თეთრი ხვრელის არეს მოიცავს — შავი ხვრელის არეს, რომელიც დროის მიმართ შებრუნებულია. ამ ხიდის გავლა შეუძლებელია. ჩვეულებრივი კოლაფსირებადი ვარსკვლავისგან წარმოქმნილი შავი ხვრელი მარადიულ გეომეტრიას მეორე გარე არესთან ერთად არ იღებს. ეს მათემატიკური გაფართოებები არ ამტკიცებს, რომ ასტროფიზიკური შავი ხვრელები პორტალებია.[24], [22]
როგორ აყალიბებენ შავი ხვრელები სამყაროს?
ზრდისას გამოთავისუფლებულმა ენერგიამ შეიძლება გალაქტიკებზე იმოქმედოს
ნივთიერების აკრეტირებად ზემასიურ შავ ხვრელებს გალაქტიკების გაზებზე გამოსხივებითა და გამოდინებებით ზემოქმედება შეუძლიათ. დაკვირვებადი MBH–σ კავშირი შავი ხვრელის მასას მისი გალაქტიკის ცენტრალური ბირთვის ვარსკვლავთა სიჩქარეების დისპერსიას უკავშირებს. სხვა კავშირები ცენტრალური ბირთვის მასას მოიცავს. ეს კავშირები ერთობლივი ზრდის ისტორიების შესახებ მინიშნებებს იძლევა, თუმცა გალაქტიკების ტიპები ამ მხრივ მნიშვნელოვნად განსხვავდება.[25]
შორეული მომავალი გარემოზეა დამოკიდებული
მხოლოდ ჰოკინგის გამოსხივება შავი ხვრელის მასას თანდათან შეამცირებდა. თუმცა დღევანდელ სამყაროში ვარსკვლავური მასის და ზემასიური შავი ხვრელები უფრო ცივია, ვიდრე დაახლოებით 2,7 კელვინიანი კოსმოსური მიკროტალღური ფონი. ისინი ფონური გამოსხივების უფრო მეტ ენერგიას შთანთქავენ, ვიდრე ჰოკინგის გამოსხივებით ასხივებენ, აკრეციის გათვალისწინებამდეც კი.[26]
მარტივი შეფასებით, იზოლირებული შვარცშილდის შავი ხვრელის აორთქლების დრო M³-ის პროპორციულია: დაახლოებით 10⁶⁷ წელი მზის მასის შავი ხვრელისთვის, ხოლო უფრო დიდი მასის შავი ხვრელებისთვის — გაცილებით მეტი. ამ შეფასებით ნახევრადკლასიკური ფიზიკა შორეულ მომავალზე ექსტრაპოლირდება; საბოლოო ეტაპის აღსაწერად საჭიროა ფიზიკა, რომელიც ამ მიახლოების ფარგლებს სცდება.[17]
ამრიგად, შავი ხვრელები დაკვირვებით ასტროფიზიკას ღრმა თეორიულ საკითხებთან აკავშირებს. მათ გარემოს დღეს შეუძლია გალაქტიკების შესახებ ნათელი მოჰფინოს, ხოლო მათი მოსალოდნელი გრძელვადიანი ქცევა გვაძლევს საშუალებას შევამოწმოთ, როგორ ეწყობა ერთმანეთს გრავიტაცია, კვანტური თეორია და თერმოდინამიკა.
წყაროები და დამატებითი საკითხავი მასალა
პირველადი დაკვირვებითი მონაცემები, აკადემიური ლექციის კონსპექტები ფარდობითობის თეორიაში და შავი ხვრელების კვანტური ფიზიკის კვლევები. წყაროები შემოწმებულია 2026 წლის სექტემბერში; განმარტებით სქემებში გეომეტრია ტელესკოპებით დაფიქსირებული გამოსახულებებისგან გამიჯნულია.
- Alex B. Nielsen (2007) — შავი ხვრელები, როგორც ლოკალური ჰორიზონტებიგლობალური მოვლენათა ჰორიზონტი განასხვავებს ლოკალურად ან კვაზილოკალურად განსაზღვრული ჰორიზონტებისგან.
- Sukhbold და სხვ. (2016) — ზეახალი ვარსკვლავები, რომლებიც მზის მასის 9–120-ჯერ მეტი მასის მქონე ვარსკვლავების ბირთვების კოლაფსის შედეგად წარმოიქმნებავარსკვლავების აგებულების გამო აფეთქებების შედეგები და ნარჩენების მასები უფრო რთულია, ვიდრე ერთი საწყისი მასის ზღვრული მნიშვნელობით შეიძლება აიხსნას.
- NASA — შავი ხვრელების ტიპებიმასის მიახლოებითი კატეგორიები, ზრდის გზები და სუპერმასიური შავი ხვრელების წარმოშობის გაურკვევლობა.
- David Tong / კემბრიჯის უნივერსიტეტი — ზოგადი ფარდობითობა, თავი 6: შავი ხვრელებიSchwarzschild-ის გეომეტრია განსაზღვრავს ჰორიზონტის ფართობით გამოთვლილ რადიუსს და კოორდინატულ სინგულარობებს ფიზიკური სიმრუდისგან განასხვავებს.
- David Tong / კემბრიჯის უნივერსიტეტი — ზოგადი ფარდობითობა, თავი 1: გეოდეზიური ხაზებიწრიული გეოდეზიური ხაზები საშუალებას იძლევა, არასტაბილური ფოტონური სფერო გამოვყოთ შავ ხვრელთან ყველაზე ახლოს მდებარე მასიური ნაწილაკების სტაბილური ორბიტისგან.
- ღონისძიებათა ჰორიზონტის ტელესკოპის მკვლევართა ჯგუფი (2019) — M87-ის პირველი შედეგები, ნაწილი I: ჩრდილირადიოგამოსხივების აღდგენილი რგოლი და ცენტრალური, შემცირებული სიკაშკაშის არე შავი ხვრელის მოსალოდნელ ჩრდილს შეესაბამება.
- Sean M. Carroll (1997) — ზოგადი ფარდობითობის ლექციების ჩანაწერები, თავი 7ჰორიზონტის გადამკვეთი რეგულარული კოორდინატები საშუალებას იძლევა, ერთმანეთთან შევათანხმოთ შიგნით ჩავარდნილი საათების ჩვენებები და გარეთ გავრცელებული სიგნალები, რომლებიც სულ უფრო გვიან მოდის და სულ უფრო მეტად განიცდის წითელ წანაცვლებას.
- Andrew J. S. Hamilton და Jason P. Lisle — შავი ხვრელის მდინარის მოდელიშიგნით ჩავარდნილი Painlevé–Gullstrand-ის მეტრიკა აღწერს რადიალური სინათლის კონუსების რეგულარულ მიმართულებებს Schwarzschild-ის ჰორიზონტის გადაკვეთისას.
- NASA (2024) — NASA-ს შავი ხვრელის ახალი ვიზუალიზაცია მაყურებელს ზღვრის მიღმა მიჰყავსუფრო დიდი შავი ხვრელების მოქცევითი ძალები ჰორიზონტის მასშტაბზე უფრო სუსტია; გრავიტაციის განსხვავებები შიგნით ჩავარდნილ ობიექტს წელავს.
- NASA — შავი ხვრელის აგებულებაგამოყოფილია ჰორიზონტი, მის გარშემო არსებული აკრეციული ნაკადი, ჭავლები და დაკვირვებული ჩრდილი.
- ადამო და ნიუმენი — კერ-ნიუმანის მეტრიკაკერის შავი ხვრელის ბრუნვა, ერგოსფერო მოვლენათა ჰორიზონტის გარეთ და ბრუნვის ენერგიის მიღება პენროუზის პროცესით.
- მილერ-ჯოუნზი და სხვ. (2021) — Cygnus X-1 სისტემაში 21 მზის მასის შავი ხვრელიარადიოტალღებით მანძილის გაზომვები ოპტიკურ მონაცემებთან ერთად კომპაქტური ობიექტის დინამიკური მასის საზღვრების დადგენის საშუალებას იძლევა.
- GRAVITY-ს მკვლევართა ჯგუფი (2020) — შვარცშილდის პრეცესია S2-ის ორბიტაზევარსკვლავების ორბიტების გაზომვით გამოვლენილია რელატივისტური პრეცესია და მკაცრად არის შეზღუდული Sagittarius A*-ის მახლობლად სივრცულად განაწილებული მასის რაოდენობა.
- მოვლენათა ჰორიზონტის ტელესკოპის მკვლევართა ჯგუფი (2022) — Sagittarius A*-ის პირველი შედეგები, I ნაწილი: ჩრდილიირმის ნახტომის ცენტრში მდებარე გამოსხივების რგოლი ვარსკვლავების ორბიტებით მიღებულ მტკიცებულებებს ჰორიზონტის მასშტაბის დაკვირვებებთან აკავშირებს.
- LIGO-ს სამეცნიერო ჯგუფი და Virgo-ს მკვლევართა ჯგუფი (2016) — ორი შავი ხვრელის შერწყმის შედეგად წარმოქმნილი გრავიტაციული ტალღების დაკვირვებაGW150914 შეესაბამებოდა ორი შავი ხვრელის სპირალურად მიახლოების, შერწყმისა და შემდგომი ჩაცხრომადი რხევების პროგნოზს.
- ჰოკინგი (1975) — ნაწილაკების წარმოქმნა შავ ხვრელებშიშავი ხვრელების გამოსხივების საწყისი ნახევრადკლასიკური პროგნოზი და მისი კავშირი თერმოდინამიკის განზოგადებულ მეორე კანონთან.
- არასმითი, ალბრეხტი და ზურეკი (2017) — შავი ხვრელების სუპერპოზიციების დეკოჰერენციამოცემულია შვარცშილდის შავი ხვრელის ჰოკინგის ტემპერატურა, მისი რიცხვითი მნიშვნელობა მზის ერთი მასის მქონე შავი ხვრელისთვის და აორთქლების მკაფიოდ იდეალიზებული ხანგრძლივობა.
- პროკოპიო და სხვ. (2026) — სტიმულირებული ჰოკინგის გამოსხივების უკუქმედება ოპტიკურ ანალოგშიმკაფიოდ არის გამიჯნული ასტრონომიული ჰოკინგის გამოსხივება, რომელიც ჯერ არ დაკვირვებულა, და ლაბორატორიულ ანალოგურ სისტემებში ჩატარებული დაკვირვებები.
- ჰოკინგი (1976) — შავი ხვრელები და თერმოდინამიკაშავი ხვრელის ტემპერატურა ზედაპირულ გრავიტაციასთან არის დაკავშირებული, ხოლო ენტროპია — ჰორიზონტის ფართობის მეოთხედთან, რომელიც პლანკის ერთეულებშია გამოსახული.
- Senovilla და Garfinkle (2015) — პენროუზის 1965 წლის სინგულარობის თეორემათეორემიდან გამომდინარეობს გეოდეზიური ხაზების არასრულობა; უსასრულო სიმკვრივე ან გამრუდება მისგან თავისთავად არ გამომდინარეობს.
- Van de Moortel (2025) — ძლიერი კოსმოსური ცენზურის ჰიპოთეზაკოსმოსური ცენზურის თანამედროვე სუსტი და ძლიერი ჰიპოთეზები დაკავშირებულია ტიპურ კოლაფსთან, ხილვადობასთან და სივრცე-დროის დეტერმინისტულ ევოლუციასთან.
- Polchinski (2016) — შავი ხვრელის ინფორმაციის პრობლემაგანმარტებულია თერმული ჰოკინგის გამოსხივება, სუფთა მდგომარეობების ევოლუცია შერეულ მდგომარეობებად, უნიტარულობა და ინფორმაციის პრობლემის საფუძვლად არსებული პეიჯის მრუდი.
- Almheiri და სხვ. (2020) — ჰოკინგის გამოსხივების ენტროპიამიმოხილულია კუნძულებისა და რეპლიკა-ჭიის ხვრელების გამოთვლები, რომლებიც აღადგენს გამოსხივების ენტროპიას, თავსებადს შავი ხვრელის უნიტარულ აორთქლებასთან.
- Collas და Klein (2011) — შვარცშილდის ჭიის ხვრელის ჩასმა და დროში განვითარებანაჩვენებია, რომ მაქსიმალურად გაფართოებულ შვარცშილდის სივრცე-დროში აინშტაინ-როზენის ხიდით გავლა შეუძლებელია.
- Kormendy და Ho (2013) — სუპერმასიური შავი ხვრელებისა და მათი მასპინძელი გალაქტიკების თანაევოლუცია (ან მისი არარსებობა)შავი ხვრელების მასების კორელაციები, ვარსკვლავების სიჩქარეთა დისპერსია, უკუკავშირი და მასპინძელი გალაქტიკების კომპონენტებს შორის განსხვავებები.
- Taylor და Starkman (2022) — როგორ აფერხებს სამყარო შავი ხვრელების აორთქლებას და ზღუდავს მათ კვანტურ გაფანტვასნაჩვენებია, რატომ აფერხებს რეალურ შავ ხვრელებში ჩავარდნილი გამოსხივება და მატერია ჰოკინგის წმინდა აორთქლებას.
სივრცისა და დროის ბუნება
- ფარდობითობის სპეციალური თეორია: დროის შენელება და სიგრძის შეკუმშვა
- ფარდობითობის ზოგადი თეორია: გრავიტაცია, როგორც სივრცე-დროის გამრუდება
- კვანტური მექანიკა: ტალღისა და ნაწილაკის დუალიზმი
- ველის კვანტური თეორია და სტანდარტული მოდელი
- შავი ხვრელები და მოვლენათა ჰორიზონტები · თქვენ აქ ხართ
- ჭიის ხვრელები და დროში მოგზაურობა
- ბნელი მატერია: დაფარული მასა
- ბნელი ენერგია: გაფართოების აჩქარება
- გრავიტაციული ტალღები
- ერთიანი თეორიისკენ