တွင်းနက်ဆိုတာ ဘာလဲ၊ ဘယ်လိုအလုပ်လုပ်သလဲ။

Black Hole ဆိုတာဘာလဲ၊ ဘယ်လိုအလုပ်လုပ်သလဲ။

Black Hole များသည် စကြဝဠာတွင် အစိတ်ဝင်စားဖွယ်အကောင်းဆုံးနှင့် လျှို့ဝှက်ဆန်းကြယ်ဆုံးဖြစ်စဉ်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤအယူအဆကို ၁၉၁၆ ခုနှစ်တွင် အဲလ်ဘတ် အိုင်းစတိုင်းမှ ၎င်း၏ ယေဘုယျနှိုင်းရသီအိုရီကို ထုတ်ပြန်ပြီး မကြာမီတွင် နက္ခတ္တရူပဗေဒပညာရှင်၊ သီအိုရီပညာရှင်နှင့် သင်္ချာပညာရှင် ကားလ် ရှဝါ့ဇ်ချိုင်းလ်မှ ပထမဆုံးအဆိုပြုခဲ့သည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ နေ့စဉ်ဘဝနှင့် ဝေးကွာနေပုံရသော်လည်း Black Hole များကို နားလည်ခြင်းသည် စကြဝဠာကို ထိန်းချုပ်ထားသော ရူပဗေဒ၏ အခြေခံဥပဒေများအကြောင်း နက်နဲသော ထိုးထွင်းသိမြင်မှုများကို ပေးစွမ်းနိုင်သည်။

Black Hole ဆိုတာ ဘာလဲ။

ရိုးရိုးလေးပြောရရင် တွင်းနက်ဆိုတာ အာကာသ-အချိန်ထဲက ဆွဲငင်အား အရမ်းပြင်းထန်တဲ့အတွက် အလင်းတောင် ဘာမှ မလွတ်မြောက်နိုင်တဲ့ နေရာတစ်ခုပါ။ အလွန်ကြီးမားတဲ့ ကြယ်တစ်လုံးဟာ သူ့ရဲ့ သက်တမ်းစက်ဝန်းအဆုံးမှာ ဆွဲငင်အား ပြိုကွဲသွားတဲ့အခါ တွင်းနက်တွေ ဖြစ်ပေါ်လာပါတယ်။ ကြီးမားတဲ့ ကြယ်တစ်လုံးဟာ နျူကလီးယားလောင်စာ ကုန်သွားတဲ့အခါ သူ့ရဲ့ ဆွဲငင်အားဟာ တခြားအားတွေနဲ့ ထိန်းထားလို့မရအောင် ပြင်းထန်လွန်းပြီး ကြယ်ဟာ singularity လို့ခေါ်တဲ့ အမှတ်တစ်ခုအထိ ပြိုကွဲသွားပါတယ်။ အဲဒီအမှတ်ကတော့ ကြယ်ရဲ့ ဒြပ်ထုကို အလွန်သေးငယ်တဲ့ ထုထည်အဖြစ် ဖိသိပ်ခံရတဲ့ အမှတ်ပါ။

singularity ပတ်ပတ်လည်တွင် "event horizon" ဟုလူသိများသော နယ်နိမိတ်တစ်ခုရှိသည်။ event horizon သည် ပြန်မလာနိုင်သောအမှတ်ဖြစ်သည်။ တစ်စုံတစ်ခုသည် event horizon ကိုဖြတ်ကျော်သွားသည်နှင့် ၎င်းသည် black hole ထဲသို့စုပ်ယူခံရပြီး ထွက်ပြေး၍မရတော့ပါ။ singularity မှ event horizon အထိအကွာအဝေးကို Schwarzschild radius (Rs) ဟုခေါ်ပြီး ၎င်းသည် black hole ၏ mass ၏ တိုက်ရိုက် function တစ်ခုဖြစ်သည်။

တွင်းနက်ဖွဲ့စည်းပုံ

Black hole တစ်ခုကို အဓိကအစိတ်အပိုင်းနှစ်ခုရှိသည်ဟု ဖော်ပြလေ့ရှိသည်- singularity နှင့် event horizon တို့ဖြစ်သည်။

၁။ ထူးခြားမှု
ထူးခြားချက်သည် ဒြပ်ထုအားလုံးသည် အလွန်သေးငယ်သော အာကာသထဲသို့ ဖိသိပ်ခံရသည့် အနက်ရောင်တွင်း၏ အလယ်ဗဟိုဖြစ်သည်။ ဤအချက်တွင် အာကာသ-အချိန်၏ သိပ်သည်းဆနှင့် ကွေးညွှတ်မှုသည် အဆုံးမဲ့ဖြစ်လာပြီး ကျွန်ုပ်တို့သိသော ရူပဗေဒနိယာမများ (အိုင်းစတိုင်း၏ ယေဘုယျနှိုင်းရသီအိုရီအပါအဝင်) သည် ၎င်းတို့၏ တရားဝင်မှု ဆုံးရှုံးသွားသည်။

၂။ အဖြစ်အပျက် မိုးကုတ်စက်ဝိုင်း-
အဖြစ်အပျက် မိုးကုတ်စက်ဝိုင်းသည် ဆွဲငင်အား အလွန်အားကောင်းလာသဖြင့် အလင်းအပါအဝင် မည်သည့်အချက်အလက်မျှ လွတ်မြောက်နိုင်ခြင်း မရှိသည့် နယ်နိမိတ်ဖြစ်သည်။ အဖြစ်အပျက် မိုးကုတ်စက်ဝိုင်းကို ဖြတ်ကျော်သွားသည့် မည်သည့်အရာမဆို မည်သည့်သဲလွန်စမှ မကျန်ဘဲ singularity ထဲသို့ စုပ်ယူခံရသည်။

တွင်းနက် အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း

Black Hole များကို ၎င်းတို့၏ အလေးချိန်အလိုက် အောက်ပါအတိုင်း အမျိုးအစားခွဲခြားနိုင်ပါသည်-

၁။ ကြယ်တာရာ တွင်းနက်များ
ဤအပေါက်မည်းအမျိုးအစားသည် ကြယ်ကြီးတစ်လုံး၏ အူတိုင်သည် ၎င်း၏သက်တမ်းစက်ဝန်းအဆုံးတွင် ပြိုကွဲသွားသောအခါ ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ကြယ်တာရာအပေါက်မည်းများတွင် နေ၏အမှုန်အမွှားပမာဏထက် ၃ ဆမှ ဆယ်ဆအထိ များပြားသော ဒြပ်ထုများရှိသည်။

၂။ အလယ်အလတ်အဆင့်ရှိ အနက်ရောင်တွင်းများ
ဤအမျိုးအစားသည် ကြယ်တာရာတွင်းနက်ထက် ပိုကြီးသော်လည်း မဟာဒြပ်ထုတွင်းနက်ထက် ပိုသေးငယ်သည်။ အလယ်အလတ်အဆင့်တွင်းနက်များသည် နေထုထည် ရာပေါင်းများစွာမှ ထောင်ပေါင်းများစွာအထိ ရှိသည်။ ဤဖြစ်စဉ်၏ ဥပမာများမှာ ရှားပါးပြီး ၎င်းတို့ မည်သို့ဖြစ်ပေါ်လာသည်ကို ရှင်းရှင်းလင်းလင်း မသိရသေးပါ။

၃။ အလွန်ကြီးမားသော တွင်းနက်များ
ဤအပေါက်မည်းအမျိုးအစားကို ကျွန်ုပ်တို့၏ နဂါးငွေ့တန်းဂလက်ဆီ အပါအဝင် ဂလက်ဆီများ၏အလယ်ဗဟိုတွင် အများအားဖြင့်တွေ့ရှိရသည်။ ၎င်းတို့၏ဒြပ်ထုသည် နေ၏ဒြပ်ထုထက် ဘီလီယံနှင့်ချီ၍ရှိနိုင်သည်။ အလွန်ကြီးမားသော အပေါက်မည်းများဖွဲ့စည်းခြင်းနှင့်ပတ်သက်သော သီအိုရီများတွင် ကြယ်တွင်းမည်းများစွာ ပေါင်းစည်းခြင်းနှင့် စကြဝဠာဓာတ်ငွေ့နှင့် ဖုန်မှုန့်အမြောက်အမြား စုပုံလာခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။

Black Hole တွေ ဘယ်လိုအလုပ်လုပ်သလဲ။

အရာဝတ္ထုများ သို့မဟုတ် ဒြပ်ထုများသည် အပေါက်မည်းတစ်ခုသို့ ချဉ်းကပ်လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းတို့သည် အားကောင်းသော ဆွဲငင်အားကို ခံစားရသည်။ သို့သော်၊ event horizon ကို မဖြတ်သန်းမီ၊ ဤဒြပ်ထုသည် ချက်ချင်းစုပ်ယူခံရခြင်းမဟုတ်ဘဲ အပေါက်မည်းပတ်လည်တွင် accretion disk တစ်ခုကို ဖွဲ့စည်းသည်။ ဤ accretion disk တွင် ပွတ်တိုက်မှုနှင့် ပြင်းထန်သော ဆွဲငင်အားဖိအားတို့ဖြင့် အလွန်မြင့်မားသော အပူချိန်သို့ အပူပေးထားသော ဒြပ်ထုများပါဝင်ပြီး X-rays ပုံစံဖြင့် ရောင်ခြည်အမြောက်အမြားကို ထုတ်လွှတ်လေ့ရှိသည်။

တွင်းနက်များနှင့် မကြာခဏ ဆက်စပ်နေသော နောက်ထပ်ဖြစ်စဉ်တစ်ခုမှာ အချိန်၏ နှိုင်းရသီအိုရီ သို့မဟုတ် အချိန်ပြန့်ကားမှုဖြစ်သည်။ အိုင်းစတိုင်း၏ နှိုင်းရသီအိုရီအရ အချိန်သည် အလွန်အားကောင်းသော ဆွဲငင်အားစက်ကွင်းများတွင် ပိုမိုနှေးကွေးစွာ ရွေ့လျားသည်။ ထို့ကြောင့် တွင်းနက်မှ ဝေးကွာသော လေ့လာသူတစ်ဦးအတွက် အချိန်သည် အဖြစ်အပျက်မိုးကုပ်စက်ဝိုင်းနှင့် နီးကပ်သော အရာဝတ္ထုများအတွက် ရပ်တန့်သွားသည်ဟု ထင်ရသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် တွင်းနက်သို့ ချဉ်းကပ်လာသော အရာဝတ္ထုများအတွက် အချိန်သည် အဖြစ်အပျက်မိုးကုပ်စက်ဝိုင်း၏ အပြင်ဘက်တွင် အလွန်လျင်မြန်စွာ ရွေ့လျားသည်။

ပတ်ဝန်းကျင်အရာဝတ္ထုများအပေါ် အကျိုးသက်ရောက်မှုများ

တွင်းမည်းများသည် ၎င်းတို့ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ အရာဝတ္ထုနှင့် စွမ်းအင်အပေါ် သိသာထင်ရှားသော အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသည်။ တွင်းမည်းများပတ်လည်တွင် ဖွဲ့စည်းထားသော တိုးပွားမှုပြားများသည် လျှပ်စစ်သံလိုက်ရောင်ခြည်ပုံစံဖြင့် စွမ်းအင်အမြောက်အမြားကို ထုတ်လွှတ်သည်။ အချို့ကိစ္စများတွင် တိုးပွားမှုပြားမှ ပစ္စည်းများကို နှိုင်းရဂျက်များအဖြစ် ထုတ်လွှတ်နိုင်သည်၊ ၎င်းမှာ အလင်းအလျင်နှင့် နီးစပ်သော အမြန်နှုန်းဖြင့် ခရီးသွားနေသော မြင့်မားသောစွမ်းအင်ရှိသော အမှုန်များ၏ ဂျက်များဖြစ်သည်။ ဤဂျက်များသည် တွင်းမည်းများပတ်လည်ရှိ ဂယ်လက်ဆီများနှင့် ဂယ်လက်ဆီအစုအဝေးများ၏ဖွဲ့စည်းပုံကို သက်ရောက်မှုရှိနိုင်သည်။

စကြဝဠာဗေဒအပေါ် Black Holes များ၏ သက်ရောက်မှု

တွင်းနက်များကို လေ့လာခြင်းသည် ကွမ်တမ်ရူပဗေဒမှသည် စကြဝဠာဗေဒအထိ သိပ္ပံပညာရပ်ဆိုင်ရာ ဘာသာရပ်အမျိုးမျိုးအတွက် နက်ရှိုင်းသော သက်ရောက်မှုများ ရှိပါသည်။ တွင်းနက်များသည် ဒြပ်ထုနှင့် စွမ်းအင်နှင့် မည်သို့ အပြန်အလှန် သက်ရောက်မှုရှိသည်ကို နားလည်ခြင်းသည် သိပ္ပံပညာရှင်များအား ကမ္ဘာမြေပေါ်တွင် ပုံတူကူး၍မရသော အစွန်းရောက်အခြေအနေများကို လေ့လာရန် ကူညီပေးပါသည်။ ၎င်းသည် စကြဝဠာ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်နှင့်ပတ်သက်သည့် ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုအသစ်များအတွက်လည်း လမ်းခင်းပေးပါသည်။

အံ့သြဖွယ်အကောင်းဆုံး ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုများထဲမှ တစ်ခုမှာ ၂၀၁၅ ခုနှစ်တွင် LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) မှ တွင်းနက်နှစ်ခု ပေါင်းစည်းခြင်းမှ ဆွဲငင်အားလှိုင်းများကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ခြင်း ဖြစ်သည်။ ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် တွင်းနက်များ ရှိကြောင်း အတည်ပြုရုံသာမက နက္ခတ္တဗေဒတွင် ခေတ်သစ်တစ်ခုကိုလည်း ဖွင့်လှစ်ပေးခဲ့ပြီး လျှပ်စစ်သံလိုက်ရောင်ခြည်မှတစ်ဆင့် မြင်တွေ့၍မရသော စကြဝဠာဖြစ်စဉ်များကို ရှာဖွေတွေ့ရှိလေ့လာနိုင်စေခဲ့သည်။

ပိတ်

စကြဝဠာနှင့်ပတ်သက်သော အခြေခံသီအိုရီများကို စမ်းသပ်ရန်အတွက် ရူပဗေဒပညာရှင်များအတွက် Black Hole များသည် သဘာဝဓာတ်ခွဲခန်းများဖြစ်သည်။ ထူးခြားသောအချက်များမှသည် accretion disk များနှင့် relativistic jet များအထိ၊ Black Hole များ၏ ရှုထောင့်တိုင်းသည် စကြဝဠာသည် အကြီးဆုံးနှင့် အသေးငယ်ဆုံးစကေးနှစ်ခုလုံးတွင် မည်သို့အလုပ်လုပ်ပုံအကြောင်း အသိအမြင်အသစ်များကို ပေးစွမ်းသည်။ ၎င်းတို့၏ လျှို့ဝှက်ဆန်းကြယ်မှုများကို မဖြေရှင်းနိုင်သေးသော်လည်း၊ သုတေသနပြုမှုများ ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နေပြီး ဤစိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းသော စကြဝဠာဖြစ်စဉ်များကို ပိုမိုပြည့်စုံစွာ နားလည်နိုင်ရန် ကျွန်ုပ်တို့အား ပိုမိုနီးကပ်စေပါသည်။