Samarqand – 2013 Маъруза космогония ва космология: асосий муаммолар

Sinov savollari.

1. 
   Oq karlik yulduzlar deb qanday yulduzlarga aytiladi, ular qanday xususiyatga ega?
   
2. 
   Oq Karliklarda elektronlar ulutini bosimi qanday hosil bo’lishini tushuntiring.
   
3. 
   Oq Karlik yulduzlarning nurlanishi qanday hosil bo’ladi?
   
4. 
   Oq karlik yulduzlarning tarkibida og’ir elementlar yadrolarini yo’qligi nimani bildiradi?
   
5. 
   Neytronli yulduzlar deb qanday obyektlarga aytiladi, ular qanday hosil bo’ladi?
   
6. 
   Neytronli yulduzlarni hosil bo’lishiga neytronlar qanday rol tutadi?
   
7. 
   Pulsarlar deb qanday obyektlarga aytiladi, ular qanday xususiyatlarga ega?
   
8. 
   Qo’shaloq yulduzlar tarkibiga kirgan neytron yulduzlarni nurlanishi qanday hosil bo’ladi?
   
9. 
   Qora tuynuklar deb qanday obyektlarga aytiladi, ular qanday xususiyatlarga ega bo’ladi?
   
10. 
    Shvartsshild radiusi deb nimaga aytiladi?
    
11. 
    Xoking nurlanishi nima, natijada qora tuynuklarning massasi qanday o’zgaradi?
    

Ma’ruza – 6. Галактикаларнинг вужудга келиши
Reja:

1. 
   Galaktikalarning vujudga kelishi jarayoni to’g’risidagi tassavurotlar.
   
2. 
   Galaktikalarning asosiy xarakterisitikalari.
   

1. Galaktikalarning vujudga kelishi jarayoni to’g’risidagi tasavvurotlar
Галактикалар Коинотнинг «ғиштлари» ҳисобланади, шу сабабли уларнинг қандай юзага келгани ва ривожланиш босқичлари масаласи астрофизиканинг ҳозирги кундаги долзарб муаммоларидан биридир. Галактикаларнинг вужудга келиш назариясида иккита бир-бирига қарама-қарши бўлган tassavurotlar мавжуд: 1) Коинот эволюциясининг бошланғич босқичида аввал галактикалар протоўтатўдалари шаклланган ва улар аста-секин юзага келган гравитацион беқарорлик натижасида босқичма-босқич бўлакларга (фрагментацияларга) бўлиниб бориб, протогалактикалар юзага келган ва улардан оқибат натижада галактикалар вужудга келган; 2) Коинотда аввал юлдузлар шарсимон тўдаларининг протобулутлари пайдо бўлган ва улар аста-секин бирлашиб протогалактикаларни, улар заминида эса галактикалар юзага келган.
Узоқ йиллар давомида, аниқроғи 80-йилларга қадар эллиптик галактикалар асосан аста сиқилаётган протогалактиканинг ўз ўқи атрофида айланиш тезлиги ошиб бориши туфайли вужудга келган деб тушунилган. Ҳусусан, Готт-III электрон ҳисоблаш машинасида қатор сонли тажрибалар ўтказилиниб, юқоридаги сиқилиш жараёни натижасида эллиптик галактикалар вужудга келиши мумкинлигини назарий тасдиқланган. Бу усул билан у Е1 – Е5 эллиптик галактикаларнинг вужудга келишини кўрсатиб берган. Бироқ 80 – йилларига келиб эллиптик галактикаларнинг ўз ўқлари атрофида айланиш tezligi қийматлари кузатувларга кўра хаддан ташқари кичик экани аниқланди. Бу қийматлар назариядаги натижалардан анча katta экани маълум бўлиб чикди. Кейинчалик кузатувчи-астрофизиклар эллиптик галактикаларнинг янада мураккаб моделларини тузиш максадида уларнинг айланиш чизиғи, зичлик ва равшанлик таксимотлари каби функцияларни кузатувлардан топа бошлаб, моделлаштириш муаммоларини анча чуқур ҳал қилишди.
Бу даврда параллел равишда қатор назарий ишлар ҳам бажарилди. Ҳусусан, Д.Линден-Белл эллиптик галактикаларнинг регуляр ёрқинлигини улар эволюциясининг бошланғич давридаги ностационар ва ўта актив коллектив релаксация жараёни билан тушунтириб берди.
Галактикамизда юлдузлараро муҳит ва юлдузлар моддасининг умумий микдорлари нисбати вақт ўтиши билан ўзгариб туради, чунки юлдузлараро диффуз муҳитдаn юлдузлар пайдо бўлади ва улар ўзларининг эволюциялари охирида оқ карликлар ҳамда нейтрон юлдузларга айланишлари натижасида muhitini маълум бир қисмларини яна юлдузлараро муҳитга чиқазиб юборадилар. Шу йўсинда Галактикамиздаги юлдузлараро муҳит миқдори вақт ўтиши билан камайиб бориши керак. Худди шундай ҳол бошқа галактикаларда ҳам кузатилади. Юлдузлар қарида модда қайта ишланиши натижасида Галактикамиз гелий ва оғир элементлар билан бойиб борган, бунинг оқибатида унинг кимёвий таркиби вақт ўтиши билан ўзгариб боради. Галактика асосан водород газидан иборат булутдан юзага келган деб тахмин қилинади. Ҳаттоки, бу булутда водородан ташқари бошқа элемент бўлмаган деб ҳам фикр юритилади. Шундай қилиб, гелий ва оғир элементлар юлдузлар марказидаги термоядро реакцияси натижасида юзага келади. Оғир элементлар юзага келиши учланган гелий реакциясидаn бошланади:

Кейинчалик протон, нейтрон ва -заррачалари билан бирлашиши натижасида янада мураккаб ядролар юзага кела бошлаган. Бироқ бундай узлуксиз ортиб бориш назарияси орқали уран ва торий каби жуда оғир ядроларнинг вужудга келишини тушунтириш мумкин эмас. Бунда кейинги нуклонни эгаллашга улгуришдан кўра тезроқ парчаланувчи радиоактив изотопларнинг беқарорлик босқичида бўлишлигини эътиборга олмаслик мумкин эмас. Шу сабабли, Менделеев жадвалининг охирида жойлашган оғир элементлар ўта янги юлдузларнинг чақнаши вақтида юзага кела бошлайди деб тахмин қилинади. Бундай ўта янги юлдузлар чақнашлари уларнинг тез сиқилиши натижасида рўй беради. Бунда температура бенихоя ошиб кетади, сиқилаётган атмосферада термоядро реакцияси занжири вужудга келиб, унинг оқибатида кучли нейтрон оқими ҳосил бўлади. Нейтрон оқимининг интенсивлиги шу қадар кучли бўлиши мумкинки, бунда оралиқ беқарор ядролар бўлинишга улгура олмай, янги нейтронларни ўзларига олиб барқарор бўлиб қоладилар.
Галактика сферик ташкил этувчи қисмидагига нисбатан текислик ташкил этувчисидаги юлдузлар оғир элементларга бой бўлади, чунки сферик ташкил этувчи қисмдаги юлдузлар Галактика эволюциясининг бошланғич босқичида, яъни юлдузлараро газ ҳали оғир элементларга камбағал вактида шаклланадилар. Бу вактда юлдузлараро газ асосан сферик булут кўринишида бўлган ва марказига қараб концентрация ошиб борган. Бунда сферик ташкил этувчи қисмда вужудга келган юлдузлар ҳам шундай тақсимотни сақлаб қолган.
Юлдузлараро газ булутларининг тўқнашиши натижасида уларнинг тезликлари аста-секин камайиб борган, кинетик энергия иссиклик энергиясига айланган ҳамда газ булутининг умумий шакли ва ўлчамлари вақт ўтиши билан ўзгариб борган. Ҳисоблашлар кўрсатадики, тез айланувчи бундай булут бизнинг Галактикада кузатиладиган ясси диск шаклини олиши керак. Шу сабабли, нисбатан кечроқ юзага келган юлдузлар текислик ташкил этувчи қисмни ҳосил қилган. Бу вактга келиб, юлдузлараро газ текислик шаклидаги диск кўринишини олган ва у юлдузлар қаърида қайта ишланишдан ўтгани натижасида нисбатан оғир элементларни ўзида мужассамлаган. Шу сабабли текислик ташкил этувчи қисмидаги юлдузлар ҳам оғир элементларга бой бўлган. Кўпинча текислик ташкил этувчи қисмдаги юлдузлар иккинчи авлод, сферик ташкил этувчи қисмдагилар эса биринчи авлод юлдузлари деб аталади ва бу билан текисликлик ташкил этувчидагилар бошланғич юлдузлар қаърида бўлиб чиққан моддадан юзага келган деган фикрга ишора қилинади.
Sпирал галактикаларда ҳам ривожланиш этапи худди шундай рўй берган дейиш мумкин. Юлдузлараро газ мужассамлашган спирал тармоқлар шакли галактика умумий магнит майдон куч чизиқлари йўналишидан аникланади. Юлдузлараро газ “ёпишган” магнит майдон эгулувчанлиги газ дискининг юпқаланишини чегаралайди. Агар юлдузлараро газга фақат оғирлик кучи таъсир этганда эди, унинг сикилиши чексиз давом этган бўларди. Бунда катта зичлик ҳисобига юлдузлараро газ тез юлдузларда йиғилиб қолмаган бўлар эди. Юлдузларнинг вужудга келиш тезлиги юлдузлараро газ зичлиги квадратига тахминан пропорционал бўлади.
Агар галактика секин айланса, у ҳолда юлдузлараро газ оғирлик кучи таъсирида марказга йиғилади. Афтидан, бундай галактикаларда магнит майдони тез айланувчи галактикалардагига нисбатан кучсиз бўлиб, юлдузлараро газнинг сиқилишига кам қаршилик кўрсатади. Марказий областлардаги катта зичлик туфайли юлдузлараро газ юлдузларга айланиб сарфланиб кетади. Натижада секин айланувчи галактикалар тахминан марказга томон юлдузлар зичлиги тез ўсиб борувчи сфера кўринишини олишлари керак. Бизга маълумки, худди шундай хусусиятга эллиптик галактикалар эга. Уларнинг спирал галактикалардан фарқи ҳам айланиш тезликлари кичиклигидадир. Юқорида айтилганлардан маълум бўладики, нима учун эллиптик галактикаларда юлдузлараро газ ва юлдузларнинг бошланғич синфларига хос юлдузлар кам.
Шундай қилиб, галактикаларнинг вужудга келиши тахминан сферик шаклдаги газ булути босқичидан бошланади. Бу булут водород газидан иборат бўлиб, у биржинсли бўлмаган. Газнинг алоҳида бўлаклари ҳаракатланиб, бир-бирлари билан тўқнашишлари натижасида кинетик энергияларини йўқотганлар ва оқибатда булутда сиқилиш жараёнига олиб келган. Агар бу булутнинг айланиш тезлиги катта бўлса спирал галактика, айланиш тезлиги кичик бўлса ундан эллиптик галактика вужудга келган.