Хар нүхний судалгаа

Хар нүх хэмээх ойлголт өнгөрөгч зууны эхээр оддын мөхлийн талаар хийж байсан эрдэмтдийн судалгаан дундаас анх урган гарчээ. Энэтхэг-америкийн астрофизикч, хожим нобелийн шагнал хүртсэн Субраманьян Чандрасекар тухайн үед цагаан одой одны онолын судалгааг хийж байв. Харьцангуй залуу одод гравитацын буюу татах хүч, дулааны энергийн үйлчлэлээр үүсэх тэлэх хүчний тэнцвэр дээр хэлбэржин оршдог. Харин энергиэ алдан хөгширч буй оддын хүчний тэнцвэр алдагдаж, дулааны тэлэх хүч багассанаас агшиж эхэлдэг. Оддын агшилт тодорхой хэмжээнд хүрч зогсох бөгөөд ийм одыг цагаан одой од хэмээн нэрлэнэ.

Агшилт зогсох шалтгааныг атомын хүчин зүйлд байгаа гэж тухайн үеийн эрдэмтэд үзэж байв. Одод агшихад түүнийг бүрдүүлэгч хийн атомууд ч мөн адил шахагдана. Гэхдээ хоорондын зайн тодорхой утгад хүрэх үед атомууд илүү шахагдах боломжгүй болно. Иймд оддын агшилт атом хоорондын зайн тодорхой утгаар хязгаарлагдана. Сонирхуулахад IC418 цагаан одой одны нягтыг ширхэг ёотонтой тэнцэх хэмжээний эзэлхүүнд хэдэн тонноор хэмжигддэгийг бодит ажиглалтаар тогтоосон байдаг. Чандрасекар цагаан одой одны нягтийг ихэсгэх тохиолдолд ямар өөрчлөлт гарахыг тооцоолж үзээд тухайн үед хэний ч төсөөлж байгаагүй үр дүнд хүрчээ. Өмнө нь одод агшиж хамгийн багадаа 10 мянган км радиустай болно гэж үзэж байсан бол Чандрасекарын тооцоогоор одны жинг нарнаас 1.4 дахин ихэсгэж үзэхэд, од өөрийн татах хүчийг давах чадваргүй болж эцэс төгсгөлгүйгээр агших дүр зураг гарав. Энэ нь хар нүхний талаархи онолын анхны томьёолол болжээ.

Хар нүхний төсөөлөл
Гэтэл 1932 онд нейтронийг илрүүлж, атомын цөм, протон болон нейтроноос тогтдог болохыг нээв. Батлагдсан шинэ онолоор оддыг бүрдүүлэгч хий хангалттай хэмжээнд хүртэл шахагдах үед тэдгээрийн атом протонтой нэгдэн нейтрон болж хувирдаг болохыг тогтоожээ. Цагаан одой од өмнө төсөөлж байснаас илүү агших боломжтой нь тодорхой болов. Үүнээс үүдэн оддын мөхлийн тодорхой шатанд нарнаас 1.4 дахин болон түүнээс илүү жинтэй одод хар нүх бус нейтрон од болон хувирна гэдгийг олонхи эрдэмтэд хүлээн зөвшөөрчээ. Өөрөөр хэлбэл одод мөхөж цагаан одой болон нейтрон одны аль нэг нь болж хувирна гэж үзэх болов.

Гэвч Принстон их сургуулийн физикч Роберт Оппенгеймер нарын зарим эрдэмтэд энэ үзэлтэй санал нийлэхгүй байв. Тооцооллын амьд бурхан хэмээгдэж байсан тэрээр Чандрасекарын адил нейтрон одны нягтыг тооцоолж үзсэн байна. Нарнаас 3 дахин их жинтэй оддын төгсгөл нейтрон одоор зогссонгүй, хязгааргүйгээр агших үр дүн гарав. Мөхөж буй аварга одод өөрийн татах хүчийг давж чадахгүйгээр барахгүй агшиж, жижгэрэх үйл явц эцэс төгсгөлгүйгээр үргэлжилдэг байна. Эцэст нь харьцангуй бага жинтэй одод мөхлийн сүүлийн шатандаа цагаан одой  болон нейтрон од болон хувирдаг бол аварга оддоос хар нүх үүсэх нь тодорхой болов.

Оддын хувьслын үе шатууд
Эдгээр судалгаануудаас гадна Эйнштэйн Харьцангуй ерөнхий онолыг боловсруулж байх явцдаа хар нүхийг урьдчилан харсан байдаг. Хар нүх онцгой шинж чанарыг агуулдаг. Гравитацийн хүчний нөлөөлөл орон зай, цаг хугацааны гажилтад хүргэдэг гэдгийг харьцангуйн онолоос мэдэж болно. Гажилт нь татах хүчний хэмжээнээс хамаарч өөр өөр байх нь мэдээж. Татах хүч ихтэй оддын ойр орчинд гажилт мөн адил их хэмжээтэй байх учир гэрлийн тархалтыг хүртэл муруйлгадаг. Татах хүчний хэмжээ ихсэх тусам гэрлийн муруйлтын өнцөг багасч эцэстээ гэрлийн бөөмс одыг тойрон эргэлдэх болно.

Нар, цагаан одой, нейтрон од болон хар нүхний ойролцоох орон зай, цаг хугацааны гажилт
Орон зай, цаг хугацааны гажилтаас үүдэн гэрэл болон бусад биет юмс оддыг тойрон эргэлдэх эгшинг "оршихуйн хязгаар" (event horizon) гэнэ. Харин татах хүчний тодорхой утга буюу "оршихуйн хязгаар"-ыг давахад гэрлийн бөөмс эргэлт буцалтгүйгээр одонд татагдан унана. Ийм оддын агшилтыг харьцангуйн онолын томёогоор тооцоолж үзвэл орон зай, цаг хугацаа эцэс төгсгөлгүйгээр (хязгааргүйгээр) гажих нь илэрхий. Тухайлбал нар 3 км, дэлхий 9 мм радиустай болон жижгэрэхэд орон зай, цаг хугацааны гажилтын хэмжээ хязгааргүйд дөхөж очно. Ийм одод (хар нүх)-оос гэрэл хүртэл зугтаж гарч чадахгүй учир түүнийг оршин байгааг ч бодитоор харах боломжгүй юм.

Хар нүхний ойролцоо гэрлийн тархалт муруйх хэлбэрүүд
Аврага одод мөхөж хар нүх болон хувирдаг болохыг өмнө нь эрдэмтэд зөвхөн онолын хүрээнд "цаасан дээр" батлаж байсан бол түүнийг орчлон ертөнцөд бодитоор оршин байгааг 1971 онд хийсэн ажиглалтаар анх илрүүлжээ. Энэ нь бараг санамсаргүй гэж хэлж болохоор үйл явдал байв. Массачусетс их сургуулийн одон орончид сансарын туяаны хэмжилт хийж байх явцдаа Хун одны орд (Cygnus)-ын орчимоос маш хүчтэй рентген туяа цацарч байгааг илрүүлсэн байна. Гэвч тухайн орд хэт олон одыг агуулах учир яг аль нь туяа цацруулж байгааг мэдэх боломжгүй байжээ.

Харин судалгаанд оролцож байсан японы астрофизикч Ода Минорү амьтны дэлгүүрт байх үедээ оддын рентген туяаны чиглэлийг тодорхойлох аргыг санамсаргүй олж харсан байна. Усан хулганыг гүйлгэхэд зориулагдсан эргэлдэгч замын эсрэг талд байрлах зүйлс заримдаа тод харагдаж, заримдаа бүдгэрч байснаас санаа авч тор хэлбэрийн шүүлтүүрийг зохион бүтээв. Түүнийг сансарын туяа хүлээн авагч төхөөрөмжийн өмнө 2-оос дээш тоогоор давхарлан байрлалыг өөрчлөх замаар рентген туяа цацаргаж байх магадлалтай оддын орон зайн хэмжээг 10 дахин багасгасан тодорхойлсон байна.

Хун одны орд
Дараа нь хэмжилтийн төхөөрөмжүүдийг сайжруулан, хиймэл дагуулын тусламжтайгаар рентген туяа цацарч байгаа байрлалыг 6000 гэрлийн жилийн зайд яг таг тогтоосон боловч тэнд ямар ч од байсангүй. Харин түүний ойролцоо нарнаас 30 дахин их жинтэй аварга хөх од байгааг илрүүлжээ. Сонирхолтой нь уг одны гэрэлтэлт 5,6 хоногийн тодорхой давтамжтайгаар өөрчлөгдөж байв. Энэ нь түүнийг ямар нэгэн биетийг тойрон эргэлдэж байгаа гэсэн дүгнэлт гаргахад хүргэнэ. Аварга одыг эргэлдэн хөдөлгөхөд түүний ойр орчимд түүнтэй дүйцэхүйц хэмжээний аварга од байх шаардлагатай. Харин хөх одны эргэлт болон жингийн үзүүлэлтээс түүнийг эргэлдэхэд хүргэсэн илүү том одны жинг тооцоолох боломжтой юм. Тооцоогоор нарнаас 10 дахин хүнд жинтэй үл үзэгдэгч од байгааг тогтоожээ.

Нэгэнт гэрэл ялгаруулдаггүй, үл үзэгдэгч од учир хар нүх байх магадлалтай гэсэн дүгнэлтэд хүрч түүнийг бодитоор оршин байгааг шинжлэх ухааны түүхэнд илрүүлсэн хамгийн анхны тохиолдолд тооцогдох болов. Уг хар нүхийг Cygnus X-1 гэж нэрлэх болсон байна. Хар нүхнээс гэрэл хүртэл зугтаж чадахгүй учир рентген туяаг цацруулах боломжгүй нь тодорхой юм. Cygnus X-1 хар нүх түүний ойролцоох аварга хөх одтой бараг барьцалдсан байдлаар нэг нэгнээ тойрох хөдөлгөөн хийдэг байна. Ийм нөхцөлд хар нүх ойролцоох одны хийн бүрхүүлийг сорж эхэлдэг. Сорогдсон хий хар нүхний "оршихуйн хязгаар"-ыг даваагүй нөхцөлд түүнийг тойрон эргэлдэх бөгөөд үрэлтээс үүдэн 10 сая градус хүртэл халдаг байна. Энэхүү халалтын нөлөөлгөөр асар их хэмжээний рентген туяаг цацаргадаг ажээ.

Cygnus X-1 хар нүхний төсөөлөл
Одод унтарч хар нүх болон хувирна. Тэдгээр нь ойролцоох бүх зүйлсийг сорон авах боловч эцэс төгсгөлгүйгээр агшиж жижгэрнэ. Хар нүхнүүд нэг нэгнээ сорон авч орчлон ертөнц эцэстээ цорын ганц аварга том хар нүх болон хувирах мэт төсөөлөгдөж магад. Гэвч орчлон ертөнц хязгааргүйгээр тэлж байгаа нь судалгаагаар нэгэнт батлагдсан учир түүний төгсгөлийг зөвхөн хар нүхтэй холбон ойлгох нь учир дутагдалтай юм. Гэхдээ ихэнх галактикийн төвд заавал нэг аварга хар нүх оршин байдаг нь тогтоогджээ. Эдгээр нь хамгийн анх илрүүлсэн Cygnus X-1-ээс 10 - 15 дахин, нарнаас хэдэн зуугаас хэдэн мянга дахин илүү жинтэй байдаг байна.

Харин ийм аварга хар нүх одыг сорох үйл явцыг өнгөрсөн оны 3 сард түүхэнд анх удаа ажиглажээ. Нарны аймгаас 3,8 тэрбум гэрлийн жилийн зайд байрлах Луу одны орд (Draco constellation)-ын нэгэн хар нүх орчимоос асар хүчтэй рентген туяа цацарч байгааг бүртгэн авсан боловч 7 хоногийн дараа уг цацрал ажиглагдахаа больжээ. Энэ нь хар нүх одыг хумхын тоос болгон бяцлаж, сорох явцад үүссэн рентген туяа юм. Өнөөдрийг хүртэл хар нүхийг хэн ч "харж", түүний "зургийг авч" чадаагүй байна. Хар нүх хэдийгээр харагдахгүй боловч сорогдохын өмнөхөн түүнийг тойрон эргэлдэж буй хий халж гэрэлтэх ёстой. "Хар нүхний сүүдэр" хэмээн нэрлэгдэх уг хийн гэрлийг харах боломжтой хэмээн эрдэмтэд найдаж байгаа юм. Мөн компьютерийн симуляцийн үндсэн дээр хар нүхний сүүдэр ямархуу байдалтай харагдахыг тодорхойлоод байгаа юм.

Аварга хар нүхэнд сорогдож буй одны рентген туяаны зураг
Одон орончид цаашид илүү нарийвчилсан судалгаануудыг хийхээр төлөвлөж байна. Тухайлбал АНУ-ын Бостон дахь MIT Haystack одон орныг судлах төвд дэлхийн өнцөг булан бүрт байрлах телескопуудын ажиглалтын мэдээллийг нэгтгэн судлаж эхлээд байна. Мөн Калифорни, Хавай, Чили улсад байрлах харьцангуй өндөр хүчин чадал бүхий телескопуудыг нэгэн зэрэг ашиглах замаар сансарын аварга том хийсвэр дуран үүсгэж хар нүхний судалгаанд ашиглахаар төлөвлөжээ. Үүнээс гадна Японы Сансар судлалын агентлаг JAXA одоогийнхоос 100 дахин их хүчин чадал бүхий рентген туяаны Astro-H сансарын дуран бүхий хиймэл дагуулыг 2014 онд хөөргөхөөр төлөвлөөд байна.

"Хар нүхний сүүдэр"-ийн төсөөлөл

эх сурвалж, NHK

,

21 сэтгэгдэл:

Гайхалтай нийтлэл байна. Цаашаа одон орны талаар олон сайхан нийтлэл оруулаарай.

хариулах...
хариулах...

Super, gehdee har nuh gesen oilgoltond Stephen Hawking-iin ner yvj baimaar ym, ene talaar mash ih sudalgaa hiisen hun. Har nuhnees tsatsardg gerliig Hawkingiin tsatsargalt gej nerledeg baihaa.
Mash gaihaltai, sonirholtoi niitlel bolj, iluu delgerengui nariin medeelel oruulaarai.
Amjilt husey.

Cаарал хариулав... 5/10/12, 11:38 PM

Хар нүхний тухай нийтлэлд Хаукинсийн нэр заавал дурдагдах ёстой гэдэгтэй санал нийлнэ. Гэхдээ эх мэдээлэлд түүний нэрийг нэг ч удаа дурсаагүй (эсвэл ганц нэг удаа дурссаныг анзаараагүй ч байж магад). Ерөнхийдөө бол орчуулагч этгээд өөрийн дураар орчуулгад ямар нэгэн өөрчлөлт хийж, нэмж хасах эрхгүй байдаг. Дашрамд дурдахад бичлэгт нэр нь гарч буй Ода Минорү л гэхэд одон орон судлалд оруулсан хувь нэмрийн %-д Хаукинсынхтай зүйрлэх аргагүй. Cygnus X-1 анх нээгдэх үед гэхэд л Хаукинс түүнийг хар нүх биш гэж маргалдаж байсан байдаг. Иймэрхүү эсрэг тэсрэг үзэл бодол, шинжлэх ухааны мэтгэлцээн хөгжил дэвшилд түлхэц өгдөг жамтай. Хар нүхтэй холбоотой мэдээлэлд хамстерийн торноос илүү сонирхолтой иймэрхүү үйл явдлыг, бас Хаукинс мэтийн голлох эрдэмтэдийн нэрийг зүгээр л нэг санамсаргүйгээр мартсан байж таарах учиргүй. Тэгэхээр өөрийн эрдэмтэдийг дөвийлгөн магтаж, бусад орны эрдэмтдийг даран муулах сонирхол эх мэдээллийг бэлтгэсэн япончуудад байж болохыг үгүйсгэх аргагүй юм.

хариулах...

Galactic - ийг яаж монголчилж байна

milky way - ? (Нүүдэлчдэд одны бөөгнөрөл "galactic" гэсэн ойлголт байгаагүй, харагдах байдлаар нь заадас шиг харагдаад байснаас тэнгэрийн заадас гэсэн болов уу. Тэхээр Шинжлэх ухааны нэр томьёонд сүүн зам нь боломжийн нэр болуу гэж боддог.)

Black Hole- ийг хар нүх гэх нь шинээр ойлголт авч байгаа сурагчдад буруу ойлголт өгдөг юм шиг. Хар биет гэвэл

Орд гэдгийг сайхан тайлбарлаад өгөөч
баярлалаа

Cаарал хариулав... 5/17/12, 11:18 PM

Galactic-ийг яаж монголчлохыг мэдэхгүй байна. Galaxy-г бол оросоос авсан галактик хэмээх үгээр орчуулж хэвшсэн. Одны орд гэдэг нь тэнгэрийн оддыг энгийн нүдээр болон дээр үеийн хүчин чадал багатай телескопоор харж, ангилж нэрлэсэн хэллэг. Дэлхийгээс энгийн нүдээр ажиглагдах оддыг бөмбөрцөг хэлбэрийн гадаргууд дүрсэлж болно. Түүнийг дэлгэвэл хавтгай болно. Өөрөөр хэлбэл хүн төрөлхтөн дээр үеэс оддыг хавтгай гадаргаар харж түүнийгээ одны ордуудад ангилж ирсэн. Харин орчин үеийн шинжлэх ухааны боломжууд, хүчирхэг электрон дуран авай, тооцоолох төхөөрөмжийн ачаар оддыг 3 хэмжээст орон зайд нь "бодитоор харж" сурсан. Үүний үр дүнд мэдэж авсан одод, орчлон ертөнцийг бодитоор төсөөлөх болж түүндээ тулгуурлан оддыг галактикуудад ангилж нэрлэх болсон. Нөгөө талаас галактикийн нэршлүүд ихэвчлэн шинжлэх ухааны төвөгтэй хэлбэртэй байдаг учир олон нийтэд хялбар, ойлгомжтой байлгах үүднээс мэдээллүүдэд одны ордын нэршил хэрэглэх тохиолдол элбэг байдаг. Сүүн зам мөн адил, хэрэв энгийн нүдээр ажиглах талаар ярьж байвал сүүн зам, тэнгэрийн заадас гэх мэтээр хэлж болно. Харин 3 хэмжээст орон зайд ярьвал манай галактик гэсэн нь дээр байх. Хар нүх хэллэгийн тухайд англи хэлтэнгүүд хүртэл хар нүх л гэж нэрлэж байна. Иймэрхүү хэллэгүүдийг албан ёсоор хэрхэн нэрлэх талаар хэлний мэргэжлийн улсууд нэгдсэн дүрэм журам, толь бичгийг удахгүй гаргах байх гэж найдаж байна.

хариулах...

одод задардаггүй харин агшдаг тэр агшилтад хязгаар бхгүй гсн үг үү? үнэхээр сонирхолтой юмаа гайхалтай

Cаарал хариулав... 5/19/12, 8:47 PM

Зөвхөн том хэмжээтэй, хүнд жинтэй одод насныхаа эцэст хязгааргүй агшиж хар нүх болон хувирдаг гэсэн үг. Харин жижгэвтэр одод цагаан одой болон нейтрон одны аль нэг нь болж хувирна. Бичлэгт жишээ авсан байгаа нь хэрэв нар, дэлхий одоогийнхоос хэд дахин хүнд жинтэй бол хэр зэрэг агшиж байж хар нүх болохыг тайлбарласан хэрэг. Бодит байдалд манай нар хар нүх болохгүй, цагаан одой од болно. Гэхдээ түүнээсээ өмнө тэлж томорч, гаригуудаа залгих мэтээр адал явдал өрнөнө. Энэ талаар дараа тусдаа бичлэг хийх төлөвлөгөөтэй байгаа.

хариулах...

гайхалтай

хариулах...

galaxy=oddyn aimag, oddyn system

galaxy = sum of (odny ord)
odny ord = sum of (od)

хариулах...

Гайхалтай...
их сайн орчуулга байна. !!! сайхан ч сэдэв сэтгэл хөдлөхгүй байхын аргагүй..

хариулах...

аа нээрээ нэг зүйл байна. тэр "Event horizon" хэсэгт орвол амьд биет яана гэсэн үг вэ ? цаг хугацааны хувьд ?

Cаарал хариулав... 9/2/12, 12:57 AM

Одон орон, физикийн мэргэжлийн бус хүний %-д энэ талаар үнэн зөв хариулт өгөх боломжгүй байна. Ерөнхийдөө бид хар нүхний талаар маш бага зүйл мэдэж байна. Иймд иймэрхүү асуултад хариулахын тулд онол ярихаас өөр аргагүй. Онолоор бол хар нүх рүү унаж байгаа амьд амьтныг "хөндлөнгөөс ажиглахад" түүний цаг хугацаа удааширч эцэстээ зогсож байгаа нь "харагдах" ёстой. Харин унаж байгаа амьтанд өөрт нь юу ч мэдрэгдэхгүй, цаг хугацаа, бүх зүйл хэвийн байгаа мэт санагдана.

Үүнээс арай өөрөөр, арай энгийнээр төсөөлөх гээд үзье. Хар нүхэнд ойртох тусам түүний татах хүч ихсэх ёстой. Татах хүч ихсэх тусам амьтны биед ирэх жингийн ачаалал нэмэгдэж эцэстээ бяц шахагдах уу. Гэхдээ цаг хугацааны удаашрал нь татах хүчний ачаалалд нөлөөлж амьтны биед жингийн ямар ч нөлөө үзүүлэхээргүй болгодог уу. Энэ мэтийн асуултад онолын физикчид арай үнэмшилтэй хариулт өгөх байх. Жишээ нь хар нүхэнд унасан хүний бие утас шиг болтлоо сунаж 3000 жил амьдарна гэх мэтийн толгой эргүүлсэн, этгээд хачин онолуудыг ч дэвшүүлсэн байдаг юм байна билээ.

Munxod erdenetsogt хариулав... 9/6/12, 5:53 PM

мммм.. баярлалаа. өшөө их юм хийгээрэй сонирходог хүн зөндөө байгаа байх гэж бодож байна.

Anonymous хариулав... 5/10/13, 6:11 PM

хар нүхэнд хүн унаж байгаа төсөөллийн талаар нэг зүйл сонсож байснаа хэлий. хар нүхний татах хүч маш хүчтэй, бас маш өндөр хурдатгалтай тул тухайн хүн хөлнөөсөө эхлэж орлооо гэж бодоход хөлний event horizon давсан хэсэг нь асар уртаар сунах буюу эд эс бүрээрээ салж унах ба энэ агшин тэр хүн амьд байсан бол хөлөө сунан тасарч байгааг мэдрэх боломжгүй байх юм гэсэн. учир нь учир нь хөлнөөс тархи руу өвдөлтийн мэдээлэл очиж амжаагүй байхад тархи маань өөрөө event horizon руу орох юм гэсээнннн

Unknown хариулав... 8/7/13, 11:02 AM

байж болох юм тэ? сонирхолтой төсөөлөл байна./

хариулах...

Энэ нийтлэлийг чинь би блогтоо тавьж болох уу ? баярлалаа

Cаарал хариулав... 2/1/13, 3:46 PM

Блогийн тухайг уншина уу

хариулах...

Нэг юм асуух гэсийн. Гурав дэх параграфд "Батлагдсан шинэ онолоор оддыг бүрдүүлэгч хий хангалттай хэмжээнд хүртэл шахагдах үед тэдгээрийн атом протонтой нэгдэн нейтрон болж хувирдаг болохыг тогтоожээ" гэсэн өгүүлбэр байна. Юу гэсэн үг вэ атом протонтой нэгдэхээр нейтрон болдог хэрэг үү? o_O

Cаарал хариулав... 7/29/13, 9:15 PM

Орчуулгын буюу хэл найруулгын алдаа гарсан юм шиг байна. Жишээ нь "атомын протон электронтой нэгдэн нейтрон болж хувирдаг" гэх гэсэн байж ч магадгүй. Эх сурвалжийг дахин шалгах боломжгүй учир тодорхой хариулж чадахгүй нь.

хариулах...

Энэ шинжлэх ухаан уу ! янзтай юмаа

хариулах...

Сэтгэгдэл үлдээх