Ustozlar uchun
pedagoglar.org
73-son 4–to’plam Iyun-2025
Sahifa: 35
QORA TUYNUKLAR: KOINOTDAGI SIRLI OBYEKTLAR
Rajabova Shaxnoza Suvonovna
Buxoro viloyati G‘ijduvon tuman 1 -son Politexnikumi
Fizika va astronomiya
rajabovashaxnoza501@gmail.com
Tel.912467797
Anotatsiya
Qora tuynuklar koinotning eng muammoli va hayratlanarli obyektlari sifatida
zamonaviy astrofizika, kosmologiya va umumiy nisbiylik nazariyasining asosiy tadqiqot
yo'nalishlaridan biridir. Uch qora tuynuklarning kelib chiqishi, fizik xususiyatlari, turlari,
hosil bo'lish jarayonlari, zamonaviy o'rganish usullari va koinotdagi o'rnini keng qamrovli
yoritadi. Ularning matematik modellari, hodisa ufiqi, singulyarlik, gravitatsion to'lqinlar,
Xoking radiatsiyasi va galaktikalarning evolyutsiyasidagi roli tahlil qiladi. ishlab
chiqarish, ishlab chiqarish ilmiy ishlarining istiqbollari va tuynuklarning koinot
tuzilishidagi ahamiyati rivojlanishi. Maqola ilmiy tadqiqot, talabalar va qora tuynuklar
haqida chuqur ma'lumot olish kerak o'quvchilar uchun mo'ljallangan bo'lib, so'nggi ilmiy
tadqiqotlarni umumlashtirish.
Kalit so'zlar:
qora tuynuk, umumiy nisbiylik, gravitatsiya, Schwarzschild radiusi,
hodisa ufiqi, singulyarlik, gravitatsion to'lqinlar, o'ta og'ir qora tuynuklar, birlamchi qora
tuynuklar, Kerr qora tuynugi, Xoking radiatsiyasi, akkretsiya diski.
Kirish
Qora tuynuklar koinotning eng sirli va murakkab bo'lgan ob'ektlari sifatida
zamonaviy fizika va astronomiyaning markaziy tadqiqot mavzularidan biridir. Ular
o'zlarining ulkan gravitatsion kuchi tufayli hatto yorug'likni ham o'ziga tortadigan kosmik
tuzilmalar bo'lib, bu ulardan to'g'ridan-to'g'ri foydalanishni imkonsiz qiladi. Qora tuynuk
hissiyotsi 18-asrda Jon Mishel va Pyer-Simon Laplas berilgan gravitatsion maydon tufayli
yorug'lik chiqa olmaydigan “qorong'u yulduzlar” sifatida belgilangan edi. lekin, bu g'oya
faqat 1915-yilda Albert Einsteining umumiy nisbiylik nazariyasini e'lon ishlashi va 1916-
yilda Karl Schwarzschildning matematik yechimi bilan ilmiy asos topdi.
Schwarzschildning yechimi qora tuynukning samarali – hodisa ufiqi va
singulyarlikni aniqladi. Umumiy nisbiylik nazariyasi fazo va ishlab chiqarish massiv
obyektlar ta'sirida egilishiga ko'maklashish, bu asosiy qora tuynuklarning tabiatini
rivojlantirishda inqilobiy qadam bo'ldi. Qora tuynuk fizik jihatdan faqat uchda – massa,
yuk () va elektr zaryadi bilan parametrlarning, bu “teoremasi sifatida tanilgan”. Bu qora
tuklarning turlari, mahsulot hosil bo'lish jarayonlari va o'rnini aniqlashda muhim korxona
ega.
Ustozlar uchun
pedagoglar.org
73-son 4–to’plam Iyun-2025
Sahifa: 36
Qora tuynuklar milliy yulduzlarning evolyutsiyasi va galaktikalarning kuchini
oshirishda, balki koinotning dastlabki sharoitlari va fizik qonunlarining chegaralarini
o'rganishda ham kalit rol o'ynaydi. Ularning o'rganilishi umumiy nisbiylik nazariyasini
sinash, kvant mexanikasi bilan birlashtirish va koinotning umumiy tuzilishini yaratishda
yordam beradi. Ushbu tuynuklarning turlari, fizikaviy moddalar, hosil bo'lish jarayonlari,
zamonaviy mavsum usullari va koinotdagi rolini ishlab chiqarilgan tashqi yoritadi, shu
bilan birga birgalikdagi tadqiqot yo'nalishlarini muhokama qiladi.
Qora tuynuklarning turlari va hosil bo'lish jarayonlari
Qora tuynuklar massasi, hosil bo'lish jarayonlari va fizik xususiyatlarga qarab bir
necha turlarga bo'linadi. Har bir tur koinotning turli jarayonlarida o'ziga xos xususiyat ega
bo'lib, hujjat o'rganilishi koinotning evolyutsiyasini oshirishda muhim qism qo'shadi.
Yulduz massali qora tuynuklar
Yulduz massali qora tuynuklar ulkan yulduzlarning
hayot siklining natija gravitatsion kollaps hosil hosil bo'ladi. Quyoshdan 10-20 baravar
og'ir bo'lgan yulduzlar yadroviy ishlab chiqarishini (vodorod va geliy) tugatgach, o'z
massasi ta'sirida ichkariga qisqaradi. Bu jarayon o'ta zich holatga olib keladi. Agar
yulduzning yadrosi 3 Quyosh massasidan katta bo'lsa, u neytron yulduziga emas, balki
qora tuynukka aylanadi. Bunday qora tuynuklarning massasi 3-100 Quyosh massasi
oralig'ida bo'ladi.
Masalan, Cygnus X-1 kabi rentgen ikkilik tizimlarida yulduz massali qora tuynuklar
aniqlangan. Bu tizimlarda tuynuk o'ziga yaqin yulduzdan modda tortib, akkretsiya diski
hosil, bu esa rentgen nurlarini hosil qiladi. Yulduz tuynuklar massa galaktikalardagi
yulduzlar populyatsiyasini o'rganish va tekshirish evolyutsiyasini ishlab chiqishda qora.
Ularning bir gravitatsion to'lqinlar hosil qilib, LIGO kabi observatoriyalar olinadi.
O'ta qora tuynuklar
O'ta og'ir qora tuynuklar galaktikalarning markazlarida og'ir
bo'lib, hujjat massasi millionlab yoki milliardlab Quyosh massasiga teng. Masalan, Somon
yo'li galaktikasiningdagi Sagittarius A* qora tuynugi markazi 4 million Quyosh massasiga
ega. Bu qora tuynuklar galaktikalarning hayoti va evolyutsiyasida muhim rol o'ynaydi.
Ular faol galaktika yadrolari (AGN), kvazarlar va blazarlar sifatida olinadi, chunki ular
atrofidagi modni o'ziga tortib, energiya hosil qiladi.
O'ta og'ir qora tuynuklarning hosil bo'lishi hali to'liq tushunilmagan. Bir nazariyaga
ko'ra, ular kichik qora tuynuklarning bir ishlab chiqarish shakllanadi. Boshqa bir taxminga
ko'ra, koinotning dastlabki bosqichlarida ulkan gaz bulutlarining to'ridan-to'g'ri kollapsi
paydo bo'ladigan bo'lib kelgan. O'ta og'ir qora tuynuklar galaktikalarning massasi va
o'lchami bilan bog'liq bo'lib, hujjat o'sishi galaktika evolyutsiyasi bilan chambarchas
bog'langan. Masalan, galaktikalar birlashganda, markaziy qora tuynuklari ham birlashib,
yanada katta qora tuynuk hosil qiladi.
Birlamchi qora tuynuklar
Birlamchi (yoki ibtidoiy) qora tuynuklar Katta
portlashdan keyin koinotning dastlabki bosqichida, ya'ni yuqori zichlik va haroratlarda
hosil bo'lgan deb ishlab chiqarish. Ularning massasi keng diapazonni oladi – bir necha
Ustozlar uchun
pedagoglar.org
73-son 4–to’plam Iyun-2025
Sahifa: 37
grammdan Quyosh massasigacha. Kichik birlamchi qora tuynuklar Xoking radiatsiyasi
tufayli bug'lanib ketgan bo'lishi mumkin, lekin kattaroqlari hali ham koinotda mavjud
bo'lishi mumkin.
Birlamchi tuynuklar hali aniq kuzatilmagan, lekin ular koinotning
dastlabki sharoitlarini, natijada materiyaning tabiatini va Katta portlash fizikasini qorada
muhim bo'lishi mumkin. Ba'zi olimlar birlamchi qora tuynuklar qanday yordam berishi
mumkin. Ularning yordamini aniqlash uchun gravitatsion tiklanish effektlari va gamma
nurlari kabi kuzatuvlar o'tkazilmoqda.
O'rta massali qora tuynuklar
O'rta massali qora tuynuklar massasi 100-100,000
Quyosh massasi oralig'ida bo'lgan qora tuynuklardir. Ular yulduz massali va o'ta og'ir qora
tuynuklar o'ziga xos o'tkinchi sinf sifatida qaraladi. Bu qora tuynuklar yulduz klasterlarida,
kichik galaktika yoki galaktika markazlarida. Ularning hosil bo'lishi yulduzlarning
birikishi, kichik qora tuynuklarning birikishi yoki o'ta og'ir qora tuynuklarning oldingi
bosqichlari bilan bog'liq deb hisoblanadi.
O'rta massali qora tuynuklarning o'rganilishi galaktikalarning evolyutsiyasini va o'ta
og'ir qora tuynuklarning shakllanish jarayonini oshirishda. Ularning harakat gravitatsion
to'lqinlari rentgen kuzatuvlari orqali tasdiqlanadi. Masalan, 2020-yilda LIGO
observatoriyasi o'rta massali qora tuynukning bir kelib chiqishidan kelib chiqqan
gravitatsion to'lqinlarni aniqladi.
Qora tuynuklarning fizikaviy xususiyatlari
Qora tuynuklarning printsipial
qonuniyat ufiqi, gravitatsion maydoni, xususiyatlari va kvant effektlari bilan vaziyat.
Ushqo'rg'onlarning tabiatini va koinotdagi o'rnini to'g'rilaydi.
Hodisa ufiqi va Schwarzschild radiusi
Hodisa ufiqi qora tuynukning chegarasi bo'lib, undan tashqariga hech narsa, hatto
yorug'lik ham chiqa olmaydi. Bu chegara Schwarzschild radiusi deb olib va qora
tuynukning massasiga bog'liq bo'lib, formula bilan bo'lish:
Rs = 2GM/c²,
bu yerda G – gravitatsion doimiy, M – qora tuynukning massasi, c – yorug'lik
rivojlanishi. Masalan, Quyoshga ega qora tuynuk Schwarzschild radiusi 3 km, milliard
Quyosh massasiga ega qora tuynukki esa Quyosh tizimining o massasiga teng bo'ladi.
Hodisa ufiqi qora tuynukning “yuzasi” sifatida qaraladi, lekin u jismoniy sirt emas,
balki fazo-vaqtning chegarasidir. Bu hududdan o'tgan har qanday modda yoki nurlanish
qora tuynukning ichiga tushadi va kuzatuvchi uchun ko'rinmaydi. Hodisa ufiqi qora tuynuk
sirli tabiatini belgilovchilarning asosidir.
Singulyarlik
Hodisa ufiqidan o'tgan modda qora tuynukning markazidagi singulyarlikka yo'naladi.
Singulyarlikda zichlik va gravitatsion maydon cheksiz bo'lib, fazo-vaqtning tartibi
qonunlari ishlamaydi. Singulyarlikning tabiati hali to'liq tushunilmagan, chunki umumiy
nisbiylik nazariyasi bu nuqtada o'z chegaralariga yetadi. Kvant mexanikasi va umumiy
Ustozlar uchun
pedagoglar.org
73-son 4–to’plam Iyun-2025
Sahifa: 38
nisbiylikni bir nazariya nazariya (masalan, kvant gravitatsiyasi) singulyarlikning tabiatini
aniqlashda muhim bo'lishi mumkin.
Aylanan qora tuynuklarda singulyarlik halqa bo'lishi mumkin, bu Kerr singulyarligi
deb aniqlash. Singulyarlikning o'rganilishi fizikaning fundamental qonunlarini sinash va
koinotning eng ekstremal sharoitlarida yordam beradi.
Kerr qora tuynuklari
Ko'p qora tuynuklar butunlayga ega bo'lib, ular Kerr qora
tuynuklari deb hisoblanadi. 1963-yilda Roy Kerr tomonidan tasvirlangan bu qora
tuynuklarning hodisasi ufiqi shakl tufayli yassilangan. Aylanish hodisasi ufiqi atrofida
ergoregion deb ataluvchi maxsus hudud hosil qiladi, bu yerda modda qora tuynukning
energiyadan harakatlanadi, o'ta tez harakat qiladi.
Ergoregionda Penrose jarayoni deb ataluvchi mexanizm yordamida qora tuynukning
elektr energiyasini olish mumkin. Kerr tuynuklari galaktika markazlarida va faol galaktika
yadrolarida rol o'ynaydi, chunki muhim yangilanish va re akkretsiya disklari faollarning
qoraga ta'sir qiladi.
Xoking radiatsiyasi
1974-yilda Stiven Xoking tuyuqlarning kvant effektlari tufayli
energiya yo'qotishi bo'yicha taklif qildi. Xoking radiatsiyasi deb ataluvchi bu jarayon ufiqi
yaqinida virtual zarralar juftligining hosil bo'lishi bilan bog'liq. Agar juftlikdagi bir
zarracha qora tuynukka tushsa, tashqariga chiqib, nurlanish darajasida. Bu jarayon qora
tuynukning massasini vaqt o'tishi bilan natijada u “bug'lanadi”.
Xoking radiatsiyasi ayniqsa kichik massali qora tuynuklar uchun, chunki ular
energiya yo'qotadi. Masalan, Quyosh massasiga ega qora tuynukning bug'lanishi koinot
yoshidan ancha uzoq vaqt talab qiladi, lekin birlamchi qora tuynuklar allaqachon bug'lanib
ketgan bo'lishi mumkin. Xoking radiatsiyasi kvant mexanikasi va umumiy nisbiylikni
birlashtirishda muhim nazariy yutuqdir.
Zamonaviy o'rganish usullari
Qora tuynuklar to'g'ridan-to'g'ri ko'rinmasa-da, sudga
teg va bir qancha zamonaviy vositalar o'rganiladi. Bu usullar tuynuklarning atrofidagi
modda, nurlanish va fazo-vaqtning o'zgarishlarini tahlil qilish asoslanadi.
Gravitatsion linzalanish
Qora tuynukning kuchli gravitatsion maydoni yorug'likni
egib, uzoqdagi yulduzlar yoki galaktikalarning tasvirini o'zgartiradi. Bu effekt Einsteining
umumiy nisbiylik nazariyasini nazoratda muhim bo'ldi. Gravitatsion linzalanish qora
tuynuklarning massasini, joylashuvini va hatto koinotning kengayish ishlab chiqarishni
yo'naltirishda qo'shimcha xususiyatlari. Masalan, birlamchi tuynuklarning qora choralari
uchun mikrolinzalanish effektlari o'rganilmoqda.
Rentgen nurlari va akkretsiya disklari
Qora tuynuklar atrofidagi modda (gaz yoki plazma) hodisa ufiqiga yaqinlashganda spiral
shaklda aylanadi va akkretsiya diski hosil qiladi. Bu jarayonda modda qiziydi va rentgen
nurlari hosil qiladi. Chandra, XMM-Newton va NuSTAR kabi rentgen teleskoplari bu
nurlarni kuzatib, qora tuynuklarning massasi, xulosa va atrofidagi muhitni o'rganadi.
Ustozlar uchun
pedagoglar.org
73-son 4–to’plam Iyun-2025
Sahifa: 39
Akkretsiya disklari faol galaktika yadrolari kvazarlarning energiya manbai sifatida va
quvvat.
Gravitatsion to'lqinlar
Qora tuynuklarning bir yoki boshqa ulkan massali obyektlar
bilan o'zaro ta'siri gravitatsion to'lqinlar hosil qiladi. Bu to'lqinlar fazo-vaqtning
tebranishlari bo'lib, ularning LIGO va Virgo observatoriyalari aniqlaydi. 2015-yilda LIGO
birinchi marta ikkita yulduzli qora tuynukning massali biridan kelib chiqqan gravitatsion
to'lqinlarni qayd etdi. Bu kashfiyot umumiy nisbiylik nazariyasini tasdiqladi va qora
tuynuklarning populyatsiyasini o'rganishda yangi narsalarni ochdi. Gravitatsion to'lqinlar
qora tuynuklarning massasi, kelishi va birlashish tarixini baholashda.
Hodisa ufiqi tasviri
2019-yilda Event Horizon Telescope (EHT) loyihasi Messier 87
galaktikasidagi o'ta og'ir qora tuynukning hodisasi ufiqining birinchi tasvirini taqdim etdi.
Bu tasvir qora tuynukning atrofidagi yorug'lik halqasi va soyasini ko'rsatadi, bu umumiy
nisbiylik nazariyasining muhim tasdig'i bo'ldi. 2022-yilda EHT Somon yo'li
galaktikasidagi Sagittarius A* qora tuynugining tasvirini e'lon qildi. Bu tasvirlar
tuynuklarning fizik yordami bilan sinash va umumiy nisbiylikni ekstremal sharoitlarda
o'rganishda inqilobiy qadamdir.
Qora tuynuklarning koinotdagi o'rni
Qora tuynuklar koinotning evolyutsiyasi,
galaktikalarning shakllari va tuzilishida muhim rol o'ynaydi. O'ta og'ir qora tuynuklar
galaktikalarning markazlarida joylashib, yulduzlar va gaz bulutlarining harakatini
boshqaradi. Ular galaktikalarning massasi, o'lchami va yulduz hosil bo'lish kalit bilan
bog'liq bo'lib, galaktika evolyutsiyasining omilidir.
Faol galaktika yadrolari, kvazarlar va blazarlar o'ta og'ir qora tuynuklarning
akkretsiya jarayonlari tufayli ulkan energiya hosil qiladi. Bu jarayonlar koinotning
boshidan boshidan yulduz hosil bo'lishi mumkin. Galaktikalar birlashganda, hisob markazi
qora tuynuklari ham birlashib, gravitatsion to'lqinlar hosil qiladi va yangi, yanada katta
qora tuynuk shakllanadi.
Birlamchi tuynuklar koinotning dastlabki sharoitlarini va uning materiyaning tabiatini
ko'rishda muhim bo'lishi mumkin. Agar ular mavjud bo'lsa, qanday muammo'u
materiyaning bir qismi sifatida kogravitatsion qurilishga ta'sir qilishi mumkin. Qora
tuynuklarning bir shakllanishi va o'sishi koinotning kengayishi, katta massali
obyektlarning taqsimlanishi va kosmik evolyutsiyaga ta'sir qiladi. Qora tuynuklar
koinotning umumiy tuzilishini va fizik qonun chegaralarini o'rganishda muhim
obyektlardir.
Xulosa
Qora tuynuklar koinotning eng va sirli obyektlari sifatida zamonaviy ilmiy tadqiqot
markazida muhim turibdi. Ularning fizik xususiyatlari, hosil bo'lish jarayonlari va
koinotdagi roli umumiy nisbiylik nazariyasini sinash va muvaffaqiyatda muhim zarba ega.
Hodisa ufiqi, singulyarlik, Kerr qora tuynuklari va Xoking radiatsiyasi kabi jarayonlar qora
tuynuklarning murakkab tabiatini ochib beradi.
Ustozlar uchun
pedagoglar.org
73-son 4–to’plam Iyun-2025
Sahifa: 40
Gravitatsion to'lqinlar, hodisa ufiqi tasvirlari, rentgen kuzatuvlari va gravitatsion
linzalanish kabi zamonaviy usullar qora tuynuklar haqidagi bilimlarimizni yuklaydi.
Kelajakda James Webb kosmik teleskopi, Square Kilometer Array (SKA), Euclid
missiyasi va yangi gravitatsion to'lqin observatoriyalari kabi qora tuynuklarning tabiatini
yanada chuqurroq o'rganishga yordam beradi. Bu koinotning kelib chiqishi, evolyutsiyasi,
chiqadi'u materiya va fizik qonunlarining chegaralarini sezilarli darajada oshirishga olib
keladi. Qora tuynuklar ilmiy ilmiy muammo, balki insoniyatning koinotdagi o'rnini
anglashga yordam beradigan falsafiy savollar manbai hamdir.
Foydalanilgan adabiyotlar
Eynshteyn, A. (1915). Die Feldgleichungen der Gravitatsiya. Sitzungsberichte der
Preußischen Akademie der Wissenschaften.
Shvartsshild, K. (1916). Uber das Gravitationsfeld eines Massenpunktes nach der
Einsteinschen nazariyasi. Sitzungsberichte der Preußischen Akademie der Wissenschaften.
Xoking, SW (1974). Qora tuynuk portlashlari? Tabiat, 248(5443), 30-31.
Penrose, R. (1965). Gravitatsion kollaps va fazo-vaqt singularliklari. Jismoniy
ko'rib chiqish xatlari, 14(3), 57.
Kerr, RP (1963). Algebraik maxsus ko'rsatkichlarga misol sifatida aylanayotgan
massaning tortishish maydoni. Jismoniy tekshiruv xatlari, 11(5), 237.
Event Horizon teleskopi bilan hamkorlik. (2019). Birinchi M87 Event Horizon
teleskopi natijalari. Astrofizika jurnali harflari, 875(1), L1.
Event Horizon teleskopi bilan hamkorlik. (2022). Birinchi Sagittarius A* Event
Horizon Teleskopi natijalari. Astrofizika jurnali harflari, 930(2), L12.
Torn, KS (1994). Qora tuynuklar va vaqtning o'zgarishi: Eynshteynning dahshatli
merosi. WW Norton & Company.
LIGO ilmiy hamkorligi. (2016). Ikkilik qora tuynuklarning birlashuvidan tortishish
to'lqinlarini kuzatish. Jismoniy tekshiruv xatlari, 116(6), 061102.
Ris, MJ (1984). Faol galaktik yadrolar uchun qora tuynuk modellari. Astronomiya
va astrofizikaning yillik sharhi, 22, 471-506.
Zel'dovich, Ya. B., & Novikov, ID (1971). Relyativistik astrofizika: yulduzlar va
nisbiylik. Chikago universiteti matbuoti.
