30.4 Olamnngi paydo bo‘lishi va evolyutsiyasi
Hozirgi zamon standart modeli tasavvurlariga ko‘ra
fizik vakuum
materiyaning mavjudlik shakllaridan biri bo‘lib maydonning eng quyi energiyali
holati hisoblanadi. Zamonaviy mavjud infilyatsiya nazariyasiga ko‘ra vakuum
energiyasi fluktatsiyasi katta qiymatga erishganda
fizik vakuumda kuchli
qo‘zg‘alish yuz beradi va u “pufak” simon ravishda juda keskin (~10
-33
s davomida)
kengayadi va “yoriladi”, ya’ni katta portlash sodir bo‘ladi. Bu hodisa bundan
taxminan 13 mlrd yil oldin sodir bo‘lganligi aniqlangan. Katta portlashdan so‘ng
Olam juda qaynoq bo‘lganligi va doimiy kengayib borayotganligi amerikalik fizik
Xabbl tomonidan “qizil siljish” qonuni ochilgandan keyin isbotlandi. 1965 yilda
relektiv (qoldiq) nurlanishning kashf qilinishi ham bu g‘oyani to‘g‘riligini
tasdiqlaydi.
Xabbl o‘z teleskopi yordamida 1929 yil Koinotdan
kelayotgan nurlanish
spektrining qizil to‘lqin tomonga siljishini kashf qildi. Dopler effektiga asosan bu
hodisa nurlanuvchi koinot ob’ektlari ( yulduz to‘plamlari, galaktikalar) ning bir-
biridan uzoqlashayotganligini, ya’ni Olamning kengayotganligini isbotlaydi.
Tadqiqot natijasida Xabbl galaktikalarning bir-biridan uzoqlashish tezligi (ν)
uchun ν = HL ifodani keltirib chiqardi, bu yerda L- galaktikalargacha bo‘lgan
masofa; H ≈ 2.36 ·10
–18
c
–1
– Xabbl doimiysi.
Xabbl qonuni ifodasidan Olamning yoshini aniqlash mumkin:
t= L/ν=1/H . Bu ifodaga Xabbl doimiysining qiymatini qo‘yib hisoblasak Olam
yoshi t = 13,5 mlrd yil ekanligi kelib chiqadi.
Kengayib sovuyotgan Olam temperaturasini taxminan T ≈ 10
10
/√
¯¯
t ifoda,
energiyasini E ≈ kT ifoda yordamida baholash mumkin.
Portlashdan taxminan
t=10
–12
s vaqt o‘tganidan keyin harorat va energiya qiymatlari mos ravishda ~10
15
K
va ~300 MeV bo‘lganda kvarklar adronlarga “kondensatsiyalanib” bo‘ladi. Olam
yoshi t=13.8 s, unga mos sharoit T≈ 3·10
9
K ; E≈ 0,1 MeV bo‘lganda engil deytriy
va geliy yadrolari sintezi boshlanib, t= 3min bo‘lganda bu jarayon tugaydi. Olam
yoshi taxminan 700000 yil, harorat T~3000 K, energiya esa E~0,3eV ga teng
bo‘lganda modda plazma holatida bo‘lmay elektronlar va yadrolar rekombinatsiyasi
yuz berib neytral vodorod va geliy atomlari hosil bo‘ladi. Bu sharoitda nurlanish
atomlarda yutilib ularni parchalamaydi, modda va nurlanish bir biridan ajralib Olam
fotonlar uchun shaffof bo‘lib qoladi. Rekombinatsiya
davrining oxirida Olam
yanada kengayib va sovib 1 mln yoshga kiradi.
Olam yoshi 1 mlrd yil bo‘lganda katta ob’ektlar paydo bo‘la boshlaydi.
Hozirda kuzatilayotgan yulduzlar, galaktikalar va boshqa ob’ektlarning shakllanib
rivojlanayotganiga ~ 10 mlrd yil bo‘ldi deb hisoblanadi. Hozirgi paytga kelib Olam
moddasining kimyoviy tarkibi taxminan ~70% - vodorod va ~30% geliydan iborat
bo‘lib ular asosan yulduzlarda va yulduzlararo chang to‘plamlarida
mujassamlashgan. Qolgan og‘ir elementlarning ulushi – 1% ni ham tashkil qilmaydi.
Har qanday ob’ektlar kabi yulduzlar ham paydo bo‘ladi va ma’lum bir
evolyusion davrni o‘tgandan keyin o‘z faoliyatini tugatib boshqa ob’ektlarga
aylanadilar.
Agar yulduz massasi 1,4 Quyosh massasidan kichik bo‘lsa bunday yulduzlar
oq karliklarga aylanadilar. Aylanish jarayonida yulduzda portlash yuz berib uning
nisbatan og‘irroq elementlardan iborat tashqi qobig‘i koinotga sochilib ketadi.
Yadrosi esa oq karlik deb nomlangan ob’ektga aylanadi. Oq karliklar zichligi juda
katta bo‘lgan plazma holatidagi ob’ekt xisoblanadi. Ularning o‘rtacha
zichligi
taxminan suv zichligidan 100 mln marta katta bo‘lib, radiusi portlashdan oldingi
yulduz radiusidan taxminan 100 marta kichik bo‘ladi. Oq karlikning harorati odatda
bir necha o‘n ming kelvinni tashkil qiladi.
Agar umri tugagan yulduzning massasi (1,4÷3,5) Quyosh
massasiga teng
bo‘lsa, portlash natijasida u neytron yulduzga aylanadi.
Neytron yulduzlarning
zichligi oq karliklar zichligidan yuz ming, hatto 1 mln martagacha katta bo‘lishi
mumkin. Neytron yulduz qa’rida harorat bir necha mlrd (10
9
) kelvinga teng bo‘lib,
bu sharoitda elektronlarning protonlarga intensiv yutilishi natijasida neytronlar soni
protonlar sonidan sezilarli darajada ko‘p bo‘ladi.
Agar yulduz massasi 4 Quyosh massasidan katta bo‘lsa, bunday massiv
yulduzlar portlashi natijasida qora tuynuklar hosil bo‘ladi. Portlashdan keyin qolgan
yulduz yadrosida kuchli gravitatsion siqilish (kollaps) sodir bo‘lib
juda katta
gravitatsion maydonga ega bo‘lgan qora tuynuk hosil bo‘ladi. Gravitatsion kollaps
sodir bo‘lishi uchun m-massali jismining radiusi r
g
=2Gm/s
2
ifoda orqali
aniqlanadigan gravitatsion radiusdan kichik bo‘lishi kerak. Masalan
Quyoshning
gravitatsion radiusi 3 km ga teng.
Ko‘zga ko‘rinuvchi yorug‘lik fotonlari qora tuynuk gravitatsion tortish
kuchini engib uni tark eta olmaydi. Lekin qora tuynuk absolyut (100%) qora emas.
Rentgen nurlari qora tuynukni tark etishi mumkin. Shunday rentgen nurlari
yordamida uning manbai bo‘lgan qora tuynuklar tadqiq qilinadi. Qora tuynuklarning
gravitatsion maydoni juda kuchli bo‘lganligi sababli
ularga uchragan moddalar va
nurlanishlar to‘la yutiladi. Oxirgi kuzatishlar va tadqiqotlar galaktikalar markazida
qora tuynuklar joylashganidan darak bermoqda.
