Vrimat e Zeza

[Seyfert]

Vrimat e zeza kane krijuar nje corjentim tek shkencetaret perpara se keto te fundit ti teorizonin ato. Ata kane qene objekt, ose nje pjese e librave te shumte fatashkencor, si dhe nje pune e ligjshme shkencore. Albert Einstein i perfshiu ato ne letrat e tij te shumta duke pohuar se ne cdo qender galaktike ndodhet nje Vrime e zeze. Ka qindra fakte interesante ne lidhje me vrimat e zeza, por per ti dhene atyre kuptimin e duhur duhet nje kohe shume e gjate. Ketu ne webin tone Universalb ne kemi menduar qe tia u shkurtojme kete kohe, dhe per kete arsye kemi mbledhur disa informacione dhe fakte sebashku per tiu bere juve qe ta kuptoni me lehtesisht evolimin e Vrimave te zeza.

Ketu jane disa fakte ne lidhje me vrimat e zeza qe jane te perfshira ne pikat e meposhtme.

A e dini se nje vrime e zeze teorizohet me nje te kundert te saj?! Materie ka - Anti Materie, Batman ka Joker, nje shperndares lekesh neper banka - ka hajdutet, nje vrime e zeze ka nje vrime te bardhe. Kur nje vrime e zeze e terheq materien brenda vetes, nje vrima e bardhe zvogelohet prej saj derisa ajo rrezohet. Shkencetaret gjithashtu besojne se te dyja keto Vrima te zeza jane te lidhura permes nje wormhole Schwarzschild. Ne cdo qender te nje galaktike eshte prezenca e nje Vrime te zeze Supermasive. Vrimat e zeza jane shume me masive se sa yjet e njohur nga ne. Vrima e zeze ne qendren e galaktikes tone, Rruga e Qumeshtit (quajtur Shigjetari A) eshte 40.000 here me i madh se Dielli yne ne shtrirje disku, dhe ka nje perberje prej 4 miliarde masa diellore.

Te gjitha vrimat e zeza kane nje fund ku ato rrezohen ose shperbehen. Steven Hawking tregoi se te gjitha vrimat e zeza leshojne rrezatim te zi nga trupi. Ky rrezatim eshte ne fakt nje humbje e mases. Kur vrima e zeze fillon te humbi masen ajo e pershpejton kete gje me nje norme akoma me te madhe, qe domethene se sa me e vogel behet vrima e zeze aq me shpejte e humb masen e saj deri ne shperberjen perfundimtare e njohur si (POP OUT).
Pra, cfare eshte nje vrime e zeze?. Vrima e zeze eshte nje trup qiellor shume intensiv i cili terheq cdo gje brenda vetes dhe nuk nxjerr asgje jasht. Vrima e zeze ka nje gravitet extrem te cilen as vete drita dhe asnje trup tjeter qiellor nuk mund ti shpetoj terheqes se saj. Ajo ka nje dendesi te pafund dhe afrimi rreth saj ben qe objekti te mos ket rrug shpetimi, por te terhiqet brenda. Thelbi i saj eshte quajtur singulariteti kurse kufiri i jashtem eshte horizonti(disku jashtem), pika ku pertej te ciles cdo gje thithet ne vorbullen kozmike.

Por si formohen Vrimat e Zeza
Ka shume teori per kete pyetje, por ajo me e zakonshme eshte kur nje yll kolosal me nje mase prej me shume se 3 here te mases se Diellit arrin ne fund te jetes se tij, dhe bie nen gravitetit e vet duke lene pas nje Vrime te zeze Kompakte.

Le te shohim se si ndodh ky proces intrigues.
Kur nje yll gjigant arrin fazen e fundit te jetes se tij dhe eshte gati per te shperthyer ne supernova, ai e harxhon te gjithe karburantit berthamor dhe pastaj bie nen gravitetin e vet.Pra, kur ndalon djegja e karburantit, ndalon dhe procesi i krijimit te energjise berthamore qe ushqen yllin dhe e ben ate qe te mbaje ekuiliber kundrejt presionit gravitacional. Rrezja e yllit zvogelohet ne nje madhesi kritike, e quajtur rrezja Schwarzschild dhe pastaj vazhdon dhe ngushtohet, duke perfshire edhe driten. Forca e gravitetit ben punen e saj ne thelbin e yllit, i cili pas konsumimit total te karburantit krijon disa hapesira brenda vetes, duke iu dorezuar totalisht gravitetit. Kur ylli shperthen ne tipin supernova, shtresa e tij e jashtme perhapet neper hapesire.

Tani le te shqyrtoje pak reagimin brenda yllit i cili perfundon ne nje vrime te zeze me mase yjore.
Ajo qe ndodh eshte se reaksioni berthamore ne thelbin e yllit ben te mundur krijimin e presionit te jashtem. Ky presion eshte i balancuar ne menyre optimale nga terheqja intensive e brendshme e gravitetit nga masa e yllit. Kur nje yll eshte ne afer vdekjes, kombinimi reaksionar i i konvertimit te hidrogjenit ne helium ndalon, dhe formon nje reaksion te ri berthamor duke konvertuar heliumin ne karbon (Procesi Djeges). Ky reaksion pastaj pasohet nga konvertimi i karbonit ne oksigjen, i oksigjenit ne silikon dhe pastaj hekurit. Kjo eshte pika ku fusioni berthamor ndalon, dhe shtresat e jashtme e te gjitha elementeve te prodhuara (hidrogjeni heliumi, karboni dhe silikoni) vazhdojne te digjen rreth qendres se hekurt ne thelbin e yllit. Thelbi gjigand i hekurit vazhdon te ndertohet deri ne piken ku ylli nuk mban me, dhe ne fund shperthen ne menyren supernova.

1. Nje yll me mase 1,4 here me te madhe se ajo e Diellit, pas shperthimit ne supernova kompresohet ne nje mase me te dendur te neutroneve. Ky kompresim eshte aq e madh sa qe, 100 milion ton Neutrone jane te barabarte me nje filxhan caji (pra nje filxhan caji eshte i mjaftueshem per te mbajtur 100 milion ton Neutrone). Pastaj, ky kompresim Neutronesh ben te mundur formimin e nje nga yjeve me te fuqishem dhe me nje densitet te jashtezakonshem, i quajtur NeutronStar - Ylli Neutron.

2. Ne qofte se neutronet nuk jane ne gjendje per te parandaluar renien e yllit per shkak te forcave gravitacionale ne brendesi te tij, athere zvogelohet ne nje zbrazeti te zeze te pafund, ose me pake - nje vrime e zeze me mase yjore.

Ka dhe nje kategori tjeter te vrimave te zeza, te njohura si ato Supermafsive.
Vrimat e zeza Supermasive jane te pranishme pothuajse ne te gjitha qendrat e galaktikave, duke perfshire edhe galaktiken tone Rruga e Qumeshtit. Deri me tani, secila nga vrimat e zeza qe shkencetaret kane zbuluar jane supermasive dhe te masave normale yjore. Nese ju vendosni miliarda Diej se bashku, normalisht ju duhet ta dini masen e Vrimes Supermasive. Dhe kjo eshte arsya qe keto objekte kane mare emrin Vrima te zeza Supermasive.

Astronomet akoma nuk jane shume te sigurt se si jane formuar Vrimat e zeza Supermasive, por egzistojne disa teori per sa i perket formimit te ketyre objekteve.
1: Perplasja e disa vrima te zeza me te vogla se bashku dhe formimi i nje vrime supermasive.
2: Regjimentet e medha ne boshlleqet e gazit bien kundrejt gravitetit i cili ben te mundur rrotullimin e dhunshem te hapesires duke e perkulur ate dhe duke krijuar vrimen sipermasive, e cila pastaj do te konsumonte te gjithe gazin dhe materialet e mbetura rreth saj.

Shkencetari Britanik Stephen Hawking propozoi qe vrimat e zeza me mase triliona here te mases se diellit, pra Vrimat e zeza Supermasive jane krijuar ne te njejten kohe me Universin, kjo si pas teorise se Big Bangut. Por kjo eshte vetem nje tjeter teori e paprovuar. Disa nga vrimat e zeza te ndermjetme, mendohen te jene formuar nga bashkimi i shume trupave kozmik te vegjel dhe kompakt.



Cfare jane Vrimat e Zeza

Vrimat e zeza jane te frikshme, dhe objektet me intriguese dhe misterioze ne Univers. Kjo eshte ndoshta arsyeja sepse ato jane objektet me te studiuara dhe me te perfoluara ne artikujt fatashkencore. Por! cfare eshte nje vrime e zeze?. Vrimat e zeza jane kryesisht objekte shume masive dhe te dendur, sa qe asgje nuk mund ti shpetojne terheqjes tyre gravitacionale, duke perfshire edhe vete driten (e cila eshte arsyeja kryesore se perse keto objekte jane quajtur vrima te zeza). Kjo na con ne disa skenare interesante ne lidhje fizike me zonen perreth nje vrime te zeze.

Teoria e Relativitetit te Pergjithshem tregon se cdo objekt me mase, e perkul ate qe ne njohim si Hapesire-Kohe, dhe kjo perkulje eshte ajo qe ne e dime si graviteti. Shpjegimi me i thjeshte i perkuljes se hapesires eshte ai i nje krevati me suste: Sa me i rende te jesh aq me shume do perkulet susta e krevatit. Pra sa me masive te jete vrima e zeze, aq me shume perkulet hapesira. Vrima e zeze eshte e gjithe masa e nje ylli, por nje hapesire shume e vogel, e cila eshte e mjaftueshme per te terheqer brenda cdo objekt qe i afrohet kufirit te saj. Zona rreth vrimes se zeze nga e cila asgje nuk mund te shpetoje, quhet event horizont, dhe madhesia e kesaj zone varet direkt nga medhesia e vrimes se zeze. (Pra sa me e madhe te jete vrima e zeze, aq me e madhe eshte zona). Nje vrime e zeze yjore formohet kur nje yll i madhesise prej 3 masash diellore i afrohet fundit te jetes se tij, ku procesi i fusionit berthamore ne thelb nuk ka me fuqi per te perballuar shtyrjen e gravitetit. Kur materiali brenda yllit kompresohet ne nje rreze te caktuar, athere krijohet vrima e zeze.

Vrimat e zeza Supermasive jane ato qe formohen ne qender te galaktikave, dhe mund te shkojne ne miliarda masa diellore. Per shembull, vrima e zeze supermasive ne qender te galaktikes tone Rruga e Qumeshtit eshte rreth 40.000 masa diellore, dhe materiali qe e rrethon ate, i quajtur disku i jashtem, eshte rreth 4 miliarde masa diellore. Vrimat e zeza jane te madhesive te ndryshmene, dhe kjo eshte ne varesi te mases qe ato kane. Per shembull, nese Dielli do te behet nje vrime e zeze, (gje qe nuk mund te ndodhi) rrezja e vrimes se zeze do te jete rreth 3 km.

Ne qender te vrimes se zeze qendron ajo qe quhet singulariteti, aty ku masa kompresohet ne volumin zero. Si e dime ne qe vrimat e zeza ekzistojne nese ato nuk leshojne ndonje drite?. Deshmite per vrimat e zeza yjore vijne nga vezhgimet ne sistemet binare, kurse vrimat e zeza supermasive mund te verehen duke perdorur teleskopet X-ray, gjithashtu edhe permes gravitetit qe ato ushtrojne mbi yjet ne galaktike.

Sipas Teorise se pergjithshme te Relativitetit nga Ajnshtajni, nje vrime e zeze ne hapesire eshte nje vend ku graviteti dhe eshte aq i madh sa qe edhe vete koha ndalon. Kjo shkakton nje ngjarje ku te gjitha objektet qe bien ose terhiqen brenda nga forca e gravitetit, zhduken pergjithmon. Analizat e fundit tregojne se nje vrimat e zeza posedonjne, Temperature dhe Rrezatim Hawking.

Edhe pse ajo eshte e padukshme, vrima e zeze ne hapesire mund te verehet permes bashkeveprimit te saj me trupat dhe materialet tjera. Dikush mund te ndjeki levizjen e nje grupimi Yjor qe orbiton ne rajonin e hapesires e cila duket bosh. Gjithashtu, nje mundesi tjeter shikimi eshte kur shohim gazin e nje ylli i cili terhiqet dhunshem nga graviteti i vrimes se zeze. Kjo spirale e gazit, ngrohet ne temperatura shume te larta dhe sasia e madhe e rrezatimit radioaktiv qe del nga vrima e zeze ben te mundur vezhgimin e saj duke perdorur teleskopat X-ray. Vezhgimet e tilla kane bere te mundur faktin real per egzistencen e Vrimave te Zeza ne Univers.

Ekzistenca e nje vrimve te zeza ne hapesire eshte njohur qe ne vitin 1783. Ne vitin 1915 Ajnshtajni publikoi Teorine e Relativitetit te Pergjithshem, por kjo nuk i dha nje kuptim te plote ketyre objekteve misterioze, dhe vetem disa vite me vone Karl Schwarzchild beri te mundur zgjidhjen e sakte e cila tregonte ekzistencen e vrimave te zeza. Zgjidhja e tij quhet Rrezja Schwarzchild.

Disa shkencetare, dhe fantastikoshkencetare, besojne se, nese ne bejme nje lidhje me vrimat e zeza ne mund te udhetojme neper hapesire shume shpejt! (Pra shkurtim rruge). Te tjeret besojne se krijimi i nje vrime te zeze ne nje zone te mbyllur, do te mundesonte krijimin e nje anije me nje motorr ku energjia dhe karburanti nuk do te shteronte kurre.



Vrima e Zeze Supermasive

Vrimat e zeza Supermasive jane objekte me masa te cilat vleresohen ndermjet 1 milion dhe 1 miliard masa Diellore. Jane dalluar dy lloje vrimash te zeza, ato ''yjore'', me mase diellore (deri ne 20), dhe vrimat e zeza supermasive (SMBHs), me masa rreth 1 milion deri mbi 1 miliard masash Diellore. Sigurisht, vrimat e zeza nuk leshojne drite, keshtu qe ekzistenca e tyre tregohet nga metoda te ndryshme, nje prej te cilave eshte perdorur per zbulimin e eksoplaneteve - ku referohet levizja e objekteve te afert ne fushen gravitacionale. (Ashtu si levizja e yjeve qe tregojne exoplanetet).

Vrima e zeze supermasive me e afert eshte ne qender e galaktikes sone Rruga e Qumeshtit, (SgrA) e quajtur pas burimit te rrezatues ne konstelacionin Shigjetari. Ekipe te ndryshme te astronomesh kane vezhguar me vemendje te madhe pozicionet e yjeve te afert ne shenjen Shigjetari, pra ne qendren e galaktikes tone. Gjurmimet e orbites se yjeve rreth Vrimes supermasive ne qender te galaktikes tone ata i bejne me infra te kuqe, per shkak se pluhuri mes nesh dhe Shenjes Shigjetari thith 31 madhesi te drites optike. Duke aplikuar ligjet e Keplerit, plus nje skice te Newtonit dhe inteligjencen e Ajnshtajnit, ne mund te vlersojme madhesine e vrimes supermasive ne qender te galaktikes tone.

Vrima e Zeze Supermasive mund te fitoje mase ne disa menyra, dhe menyra me spektakolare eshte kur plazma e nxehte pershkon nje grup te pasur galaktikash qe bien ne qendren gravitacionale te vrimes me te madhe. Plazma eshte e ngjeshur, e ndezur, dhe perfundon ne nje disk te jashtem shtese rreth Vrimes supermasive, dhe pastaj zhduket prej aty duke u terhequr brenda qendres dhe duke formuar disa trare energjie qe pershkojne galaktiken pertej. Kjo disqe shtese rreth vrimes supermasive jane pergjegjes per madheshtine dhe shkelqimin e kuazareve.



Event Horizon - Disku i jashtem ose Disku Shtese

Horizonti i nje vrime te zeze eshte kufiri ne mes pjeses se jashtme dhe pjeses se brendeshme. Horizonti i vrimes se zeze eshte sjellja e pershkruar nga zbatimi i ekuacioneve te teorise se Relativitetit te Pergjithshem nga Ajnshtajni. Po ta vereni me kujdes, horizonti i saj ka formen e nje sfere dhe siperfaqe 2 Dimensionale e cila rrin mbi nje top 3 Dimensional. Per shembull, nese ju bini lirisht ne nje vrime te zeze forcat extreme nuk do ju shqyejne, sepse ju nuk do te kuptoni fare kur te kaloni tek horizonti i saj.

Nese shikoni nga larg nje objekt qe bie brenda vrimes se zeze, ju do te shihni se objekti shkon afer dhe me afer, dhe drita behet e kuqe dhe me e kuqe, ose sic quhet ndryshe redshifted. Dhe kjo eshte perpjekja me e afert qe ne kemi bere per te testuar parashikimet e teorive te horizontit. Ne dekaden e ardhshme mund te behet i mundur studimi i horizontit te vrimes se zeze supermasive duke mare imazhe te Shenjes Shigjetari e cila ndodhet direkt ne drejtim te qendres se galaktikes tone.



Rrezja Schwarzschild

Nese e kompresojme Diellin poshte ne nje rreze prej 2,5 km, do tu krijonte nje vrime e zeze. Nga kompresimi i Tokes, rrezja do te ishte 0,9 cm. Kompresimi i nje mali te madh do te kishte nje rreze te barabarte me 1 nanometer. Kjo rreze eshte quajtur Radius Schwarzschild. Termi u emerua pas matematikanit Karl Schwarzschild, i cili ishte i pari qe zhvilloi formulen: Rs = 2 GM/c2. Ku, M eshte masa e trupit, G eshte konstantja universale e gravitetit, dhe c eshte shpejtesia e drites. Ju mund te perdorni kete formule per llogaritjen e Rrezes Schwarzschild tek ndonje objekt.

Dhe keshtu, nje objekt me i vogel se Rrezja Schwarzschild eshte njihet si nje vrime e zeze. Siperfaqja e nje vrime e zeze vepron si nje horizont, nje pike ne te cilen as vete drita nuk mund te shpetoje. Cfare ndodh ne te vertete me masen brenda Rrezes Schwarzschild eshte nje mister. Disa shkencetare besojne se dendeisa e mases do ta ndalonte vrimen e zeze qe tu kompresonte akoma me shume, ndersa disa te tjere besojne se vrima e zeze do te vazhdonte tu kompresonte poshte pergjithmon.



Rrezja Hawking

Rrezja Hawking tregon se kur njerezit vdesin nga uria, ata behen dobesohen dhe pastaj vdesin, qe do te thote se kur nje vrime e zeze nuk ushqehet me (gaz/pluhur), ajo dobesohet duke humbur masen dhe pastaj shperbehet, por ate e ben ne menyre shume spektakolare ne nje hov te rrezatimit Hawking. Te pakten kjo eshte menyra qe ne kuptojme sot, por teoria mund te jete dhe e gabuar.

Kozmologu, Astrofizikani, dhe Fizikani, ''Stephen Hawking'' ne vitin 1974, tregoi se vrimat e zeza duhet te emetojne rrezatim elektromagnetik me nje spekter te trupit te tyre, ky proces eshte quajtur avullimi i vrimes se zeze. Ky proces teorikisht funksionon keshtu: grimcat dhe antigrimcat prodhohen konstant dhe pastaj zhduken shume shpejt. Normalisht, ne nuk mund ti shohim kurre grimcat dhe antigrimcat e kesaj dukurie, por e dime egzistencen e tyre nepermjet efektit Casimir. Megjithate, nese nje pale e ketyre grimcave dhe antigrimcave virtuale dalin jashte prane egzistences se horizontit te vrimes se zeze, disa prej tyre mund te shpetojne dhe vrima e zeze ne kete menyre humbet mase. Kur keto grimca dalin larg nga horizonti i vrimes se zeze, athere referohen si rrezatimi i trupit te zi. Rezulton se sa me e vogel eshte vrima e zeze, aq me shpejt do ta humbase masen pershkak te Rrezatimit Hawking. Ne fund vrima e zeze shperbehet me nje shperthim te forte te rrezatimit gama, sepse kur ajo zvogelohet temperatura rritet ne extrem.

Ka shume mistere ne lidhje me vrimat e zeza dhe Rrezatimit Hawking, per shembull, avullimi i vrimes se zeze nepermjet Rrezatimit Hawking do te thote se informacioni i objektit eshte i humbur pergjithmone. Shkaku kryesor i ketyre mistereve eshte se mekanika kuantike dhe relativiteti i pergjithshem - dy teorite me te suksesshme ne fizike, nuk perputhen me njera tjetren, dhe ne nuk kemi eksperimente apo vezhgime qe te na ndihmojne per te zgjidhur kete mosperputhje.