QORA TUYNUKLAR ,NEYTRON YULDUZLAR,

GRAVITASION TO’LQINLAR

Аbdujabbarov A.A. UBAI / INP, Uz AS

Ma’ruza rejasi Kompakt obyektlar nima va qanday paydo bo’ladi

Kompakt obyektlarning xossalari va qanday kuzatiladi

Gravitatsion to’lqinlar (GT) nima va ularning manbalari

GT ni qayd etish

Hulosa

1054 yildagi O‘ta Yangi Yulduzning portlashi

ESO

GRRBB

constBR122

00

2

10)/(

200

2

)/( RR

constR

31514 1010 cmgmatter

Neytron Yulduz

• Deyarli butunlay neytronlardan iborat bo‘lgan va aynigan neytronlar bosimi tufayli turg‘un holda turgan kompakt yulduz qoldig‘i

• Asosan ulkan massa sonli atom yadrolaridan tashkil topgan 5710

14 11Earthg 1.9 10 cm / s 1.9 10 g

• Tashqi sirtidagi gravitatsiya:

• 1 m balandlikdan tushayotgan jism

Yulduz sirtiga quyidagi tezlik bilan tushadi

6v 6.9 10 km / h 8 10T 10 K B 10 G

•

NS

Hewish, Bell et al, Nature, 1968, 217, 709.

Yulduz sirtidagi elektr maydon: Goldreich & Julian, 1969, Astrophys.J, 157, 869

Ketma-ket paydo bo’luvchi elektron-positron plazma EM o’qi bo’ylab ekranlashuvchi plazmali MS ning shakllanishiga olib keladi .

Plazma yulduz bilan birga aylanadi.

Maydonning ochiq chiziqlari orqali zaryadlar plazma modalarini hosil qiladi.

Neytron Yulduz Magnitosferasi

11210 1010~~

cmVBc

RE

cRL

Massa uzatish

Akretsion disk

Agar qora tuynuk Q zaryadga ega bo’lsa u holda unda radial elektr maydon paydo bo’ladi: Еr = Q/r2 Aylanayotgan qora tuynuk qo’shimcha dipol magnit maydon hosil qiladi:

sin,     cos2

33 MrQJ

BMrQJ

B r

tcR

MGt 50

22

34

0μμ

Agar qora o’ra M massali va R0 radiusli yulduzning kollapsi natijasida vujudga kelgan bo’lsa, uning magnit dipol momenti quyidagi qonun bo’yicha kamayib boradi (Гинзбург, Озерной, 1964):

Biroq Qora o’ralar tezda neytrallashadi va natijaviy maydon nolga teng

Для Шварцшильдовской ЧД

rmc 3M, rISCO=6M

Qora o’raga tushgan har qanday jmoddiy jism,

nurlanish, qaytib chiqmaydi va bizgacha hech qanday ma’lumot

yetib kelmaydi

Qora o’radan enrgiya chiqishi mumkin! -- Blanford-Znajek effect, -- Penrose process,-- Hawking radiation

Blandford-Znajek mexanizmi:

Penrose process:

Bo’rsiq o’ralarni tavsiflovchi metrika

Eynshteyn-Rozen ko’prigi, 1934 г.

КН,машина времени, K Torn, И.Д. Новиков

b(r)

Bo’rsiq uyalari va qora tuynuklar orasidagi asosiy astrofizik farqlar

Hodisalar gorizonti yo’q. Nurlanish va zarrachalar ikki tarafga

ham o’tadi. Qizil va ko’k gravitatsion siljishlar. Ichki va tashqi linza hodisasi.. Davriy radial harakatlar.

Qorong’u energiya73%

Qorong’u modda 23%

“Normal materiya”4%

Sferik-simmetrik fazo- vaqt(Mazur, Mottolla, 2000)

Gravastardagi moddalar

Eynshteynning gravitatsion nazariyasiga ko’ra massaning tezlanuvchan xarakati, huddi suv sirtiga tosh tushishi tufayli uning sirtida hosil bo’ladigan to’lqinlar kabi, fazo-vaqt tuzilmasining g‘alayonlanishini vujudga keltiradi. Bu g’alayonlar gravitatsion to’lqinlar deb yuritiladi.

Ushbu rasmda aylanuvchi bir juft neytron yulduzlarda hosil bo’lgan gravitatsion to’lqinlar tasvirlangan.

Ushbu rasmda suyuqlikda hosil bo’lgan to’lqinlar tasvirlangan.

http://focus.aps.org/story/v8/st3

www.jointsolutions.co.uk/ docs/pages/leftnav.htm

Elektromagnit To’lqinlar

Elektromagnit To’lqinlar ular harakat yo’nalishiga tik tebranadi.

Tebranishlar X va Y yo’nalishlarda ro’y beradi, to’lqin Z yo’nalishda tarqaladi.

• Eynshteyn tenglamalarining kuchsiz maydon yaqinlashishida fazo-vaqt g’alayonlanishi c tezlik bilan tarqalishini ko’rsatadi

• 2 ta mustaqil tekislikda

qutblangan to’lqin tenglamalari.

Gravitatsion To’lqinlar

)(),( thth 19

..

410

r

Q

c

G

L

LhFhFh

Gravitatsion To’lqinlar

Gravitatsion to’lqinlar Elektromagnit to’lqinlar kabi 2 ta qutblanishga ega. Farq shundaki, Gravitatsion to’lqinlarning qutblanishi gorizontal va vertikal yo’nalishlar bo’yicha “+” shaklga ega va “x” shaklga nisbatan 45 darajada joylashgan.

Gravitatsion To’lqinlar bizga borliqni o’rganishning yangi yo’llarini berishi mumkin. Ular astronomiyaga yangi o’lchamni olib kelishlari kerak.

Ular:Gravitatsion to’lqinlar mavjudligi haqidagi

umimiy nisbiylik nazariyasi tahminlarini tekshirish;

Ularning yorug’lik tezligida xarakatlanishini tekshirish;

Gravitonning tinchlikda massasi nolligini tekshirish; Qora O’ralar va Qushaloq Qora O’ralar

tizimlarini o’rganish; Biz bilgan yoki endigina ochilgan astronomik tushunchalarni chuqurroq o’rganish imkonini beradi.

Nimaga ularni o’rganish muhim?

Gravitatsion Nurlanish, masalan, massiv qo’shaloq sistemalarda, biri ikkinchisining atrofida aylanishi natijasida paydo bo’ladi. Ularning o’zaro xarakati natijasida paydo

bo’luvchi katta tezlanish gravitatsion nurlanishni vujudga keltiradi. Diqqatga sazovor joyi shundaki

chiqayotgan nurlanish sistemaning mexanik energiyasining kamayishiga olib keladi va ikkita ozaro aylanuvchi jismlar bi-biriga yaqinlashib boradi.

Gravitatsion Nurlanish

Gravitatsion Nurlanish

Bu narsa 1970 yili Russell Hulse and Joseph Taylor juda yaqin joylashgan

super-massiv yulduzlardan iborat qo’shaloq pulsarlar sistemasida energiya nurlanishining hisobiga har yili ularning

aylanish davri 75 millisekundga kamayishini kuzatishgandan so’ng

isbotlandi. Bu Gravitatsion To’lqinlarning mavjudligini isbotlaydi. Qo’shaloq pulsar

Pulsar UNN ni tekshirishda A/F lab.

Hulse, Rev. Mod. Phys., 1994, 66, 699.

PSR 1913+16, 1.4 Quyosh massasi, 7.75 soat orbita

Lazer ikki nurga ajratiladi va yelkalalari bo’yicha yo’naltiriladi.

Nurlar oxiridagi ko’zgudan qaytib, o’rtasida yana orqaga qaytadi, u yerdan yana o’rtaga qaytadi va bu holat 50 marta qaytariladi. Bu

yorug’lik yo’lini va qayd etgichning sezgirligini oshiradi.

Lazer Interferometri

Gravitatsion To’lqinlar materiyaning siqilib-kengayishi bo’lganligi tufayli elektromagnit to’lqinlar orasida

fazalar farqi hosil bo’lsa bu yelkalarning biri siqilganda ikkinchisi kengayganligini bildiradi. Shuni ta’kidlash

joizki kengayish yoki siqilish juda kichik bo’ladi, shuning uchun uni aniqlash qiyin bo’ladi.

Lazer Interferometr

Lekin agar biz biror o’zgarishni qayd etsak, bu gravitatsion to’lqinlarning mavjudligini bildirgan

bo’lardi!

Detektorlarning joylashuvi

LIGO: Amerika

VIRGO: Fransiya va Italiya davlatlari Italiyaning Piza shahri

yonida lazer interferometrini qurishgan

GEO: Hannover yonidagi Britaniya va Germaniya

interferometri

TAMA: Tokiyodagi Yaponiya interferometri

AGIO: Australiya interferometri

LIGO: Laser Interferometer Gravity-wave Observatory

LIGO lokal g’alayonlashishni yo’qotish maqsadida bir-biridan uzoqda joylashgan ikkita interferometrdan

iborat. Ushbu loyiha Kaliforniya Texnologiyalar Instituti va Massachutes Texnologiyalar Instituti

hamkorligida NSF tomonidan tashkillashtirilgan va ta’minlanib turiladi. Luiziana shtati, Luiziana Davlat Universiteti orqali, LIGO binosi qurilishi uchun joy

bilan ta’minlagan. Ikkinchi joylashish o’rni Vashingtonda. LIGO interferometrlari 100Hz

chastotaga sozlangan bo’lib, bu chastota aylanuvchi neytron yulduzlarniki bilan mos tushadi.

LIGO: Livingston Observatoriyasi

LIGO observatoriyasinig antennasi markaziy stansiyadan ikkala yo’nalish bo’yicha 4 kilometrgacha cho’zilgan .

LIGO: Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory

LIGO: Hanford Observatoriyasi

AIGO: Australian International Gravitational Observatory

Janubiy yarim shardagi birinchi lazer interferometri.

LISA: Laser Interferometer Space Antenna

Bu yerdagi lazer interferometriga o’xshash kosmosdagi lazer interferometri. Uning yelkalari 5 million kilometr uzunlikda bo’lishi kerak (1/30 A.B.). Ishga tushirilish vaqti 2010 yil atrofida.

Laser Interferometer Space Antennae (LISA)

Gravitatsion To’lqinlar