Tinuod ba Gayod nga Nakakaplag ang mga Siyentipiko ug mga “Black Hole”?

DAW sama kinig inimbentong sugilanon sa siyensiya​—mga bituon kaniadto nga hayag kaayo nga nahimong dili na makita, nadugmok sa ilang kaugalingong puwersa sa grabidad, nga walay bisan unsa, wala bisag kahayag, ang makaikyas sa ilang paghawid. Daghang astronomo nagtuo nga ang maong mga black hole o itom nga lungag tingali masabog diha sa uniberso. Buot ka bang mahibalo pag dugang bahin kanila? Ang sugilanon nagsugod sa matahom nga balatik sa amihanan nga gitawag ug Cygnus, nga nagkahulogang “the Swan.”

Cygnus X-1​—Usa ba ka Black Hole?

Sukad sa 1960, ang mga astronomo naikag sa usa ka dapit sa balatik nga Cygnus. Ang nagbiyo nga mga obserbatoryo nga gilansad ibabaw sa atmospera sa Yuta nakakaplag ug usa ka gamhanan kaayong tuboran sa mga X ray nga nagagikan niining dapita, nga gibansagag Cygnus X-1.

Dugay nang nahibaloan sa mga siyentipiko nga kon mas init ang usa ka butang, mas daghang enerhiya ang ginabuga niini diha sa mugbo, mas lihokang elektromagnetikong mga wavelength. Kon mag-init ka ug usa ka pirasong puthaw diha sa hilabihan ka init nga hudno, sa sinugdan kini moamag ug pulang kolor ug dayon dalag ug puti sa magkainit ang puthaw. Nianang paagiha, ang mga bituon samag mga puthawng mga kable. Ang mga bituon nga may pagkabugnaw ug diyutay, nga mga 3,000 K, maoy pulahon ug kolor, samtang ang dalag nga bituon, sama sa Adlaw, adunay temperatura sa ibabaw nga hapit 6,000 K.a Apan, kinahanglang imong painiton ang gas sa mga bituon ngadto sa minilyong kelvin aron makuha ang radyasyong X-ray nga nagagikan sa Cygnus X-1. Walay bituon ang adunay ingon niana nga temperatura sa ibabaw.

Diha sa lugar sa Cygnus X-1, nakadiskobre ang mga astronomo ug usa ka bituon nga may ibabaw nga kainit nga gibanabanang 30,000 K​—hilabihan gayod ka init, apan dili sama ka init nga motumbas sa kainiton sa mga X ray. Kining bituona, nga gilista ingong HDE 226868, gibanabana nga duolan sa 30 ka pilo ang kadako sa Adlaw ug 6,000 ka light-year ang gilay-on gikan sa Yuta. Kining hilabihan ka dakong higante adunay kauban, ug ang duha nagbiyobiyo libot sa usag usa diha sa lugar nga ginatuyokan niini matag 5.6 ka adlaw. Ang mga siyentipiko nagbanabana nga ang kauban maoy pipila lamang ka milyong kilometros gikan sa HDE 226868. Sumala sa ubang mga tuboran, kini nga kauban maoy napulo ka pilo ang kadako sa Adlaw. Apan adunay usa ka katingalahan kaayo bahin niini nga kauban​—kini dili-makita. Walay normal nga bituon nga sama niana ka dak-a ang angay nga dili-makita sa ingon nianang gilay-ona gikan sa Yuta. Ang usa ka butang nga ingon niana ka dak-a nga nakitang daw nagabuga ug mga X ray apan dili makita nga kahayag may dakong posibilidad nga usa kini ka black hole, nag-ingon ang mga siyentipiko.

Pagpanaw Ngadto sa Black Hole

Handurawa nga makabiyahe ka ngadto sa Cygnus X-1. Ingnon ta nga tinuod gayod kini nga black hole, ang imong makita kaamgid ug hitsura sa ilustrasyon diha sa panid 17. Ang dakong bituon mao ang HDE 226868. Samtang kining bituona maoy milyonmilyong kilometros sa diametro, ang black hole tingali maoy duolan sa 60 ka kilometros sa diametro. Ang giming kaayong itom nga tulbok sa sentro sa alimpulos sa nagsigang gas mao ang utlanan sa kapunawpunawan, o ibabaw, sa black hole. Dili solido ang ibabaw niini, apan maora hinuon ug anino. Ang grabidad sa kadaplinan libot sa black hole kusog kaayo nga bisan ang kahayag dili makalusot. Daghang siyentipiko ang nagtuo nga sa sulod sa kapunawpunawan, sa sentro sa black hole, maoy punto sero nga kabag-on ug dili-masukod nga kadasokon, nga nailhang singularity, diin ngadto niana ang tanang materya sa black hole nangawagtang.

Ginahabwaan sa black hole ang kaubang bituon niini ug mga lut-od sa ibabawng gas. Ang gas gikan sa bituon mopormang nagsigang platoplato samtang ang gas anam-anam nga mokusog pagliyoliyo ug moinit tungod sa pagkabag-id libot sa black hole. Kining platoplato sa miinit-pag-ayong gas mopatunghag mga X ray sa gawas lamang sa black hole, samtang ang gas mokusog sa katingalahang katulinon tungod sa kusog kaayong puwersa sa grabidad. Sa pagkatinuod, sa dihang ang gas mahulog ngadto sa black hole, wala nay mga X ray​—o bisan unsa pa​—ang makalusot.

Ang Cygnus X-1 maoy usa ka matahom kaayong talan-awon, apan ayaw pagpaduol kaayo! Dili lamang makamatay ang mga X ray kondili ang grabidad usab niini. Dinhi sa Yuta, usa ka gamayng diperensiya sa puwersa sa grabidad naglungtad taliwala sa imong ulo ug sa imong tiil samtang nagtindog ka. Kini nga diperensiya nagmugnag gamayng pagbutad nga dili mamatikdan. Apan, diha sa Cygnus X-1, kanang gamayng diperensiya mapilopilo sa 150 ka bilyong beses, nga makamugnag usa ka puwersa nga aktuwal nga moinat sa imong lawas, nga maorag adunay nagbitad nga dili-makitang mga kamot sa imong tiil sa usa ka direksiyon ug sa imong ulo sa lain!

Cygnus A​—Usa ba Kini ka Dako Kaayong Black Hole?

Adunay laing misteryosong dapit diha sa balatik nga Cygnus. Kon tan-awon, kining lunaa adunay usa lamang ka hanap kaayong tulbok sa usa ka halayong galaksiya, apan kini nagabuga sa pipila sa kinakusgang mga balod sa radyo diha sa kalangitan. Kini gitawag ug Cygnus A, ug sukad nga nadiskobrehan kini kapin sa 50 ka tuig kanhi, ang mga siyentipiko naglibog.

Makakutaw sa hunahuna ang paghanduraw sa gidak-on sa Cygnus A. Samtang ang Cygnus X-1 anaa sulod sa atong kaugalingong galaksiya, sa pipila ka libong light-year ang gilay-on, ang Cygnus A gituohan nga may ginatos ka milyong light-year ang gilay-on. Bisan pag ang Cygnus X-1 ug ang makitang kauban niini maoy duolan sa usa ka light-minute ang gilay-on, ang mga ulbo nga naporma sa duha ka jet o mga sidlit sa balod sa radyo sa Cygnus A maoy ginatos ka libong light-year ang gilay-on.b Dayag adunay usa ka butang diha sa sentro sa Cygnus A nga nagpasidlit niining dagkong mga sidlit sa enerhiya sa magkaatbang nga mga direksiyon sa ginatos ka libo o bisan minilyon ka tuig, nga samag pusil nga cosmic ray ang bala. Ang detalyadong mga mapa nga kinuha pinaagig radyo diha sa sentro sa Cygnus A nagpakita nga kon itandi sa mga sinidlit, ang pusil nga may bala nga ray gamay kaayo, nga dili moabot ug usa ka light-month ang gidak-on. Kon nagtawogtawog pa ang pusil sulod nianang panahona, ang mga sidlak baliko unta. Apan ang misteryosong mga sidlit tul-id kaayo, nga morag ang pusil nga may balang ray nga nagtiro niana gilig-on sa usa ka dako kaayong gyroscope.

Unsay hinungdan niini nga katingad-anan? “Taliwala sa daghang ideya nga gisugyot sa unang mga tuig sa 1980 sa paghubit sa sentro nga makina,” misulat si Propesor Kip S. Thorne, “usa lamang ang naglangkit ug usa ka maayo kaayong gyroscope nga hataas ug kinabuhi, nga may gidak-on nga dili moabot ug usa ka light-month, ug nga may katakos sa pagpaandar ug puwersado kaayong mga jet. Kanang talagsaong ideya maoy usa ka higante, nagtuyok nga black hole.”

Ubang Gidudahang mga Black Hole

Niadtong 1994 gitan-awg maayo sa bag-ong giayo nga Hubble Space Telescope ang “duol” nga galaksiyang M87, nga gibanabanang 50 ka milyong light-year ang gilay-on. Uban sa gipamodernong mga optic niini, nakakita ang Hubble ug usa ka alimpulos sa gas sa tunga sa M87 nga nagbiyobiyo sa usa ka butang sa kahibudnganang duha ka milyong kilometros sa usa ka oras. Unsa kahay nagpahinabo sa gas sa paglihok sa maong gikusgon? Ang mga kalkulasyon nagpakita nga ang butang sulod sa alimpulos tingali maoy usa ka masa nga katumbas sa labing menos duha ka bilyong Adlaw. Apan kana nga butang gidasok ngadto sa usa ka “giming” nga wanang nga samag gidak-on sa atong solar nga sistema. Ang mahunahunaan lamang sa mga siyentipiko nga lagmit motakdo niini nga kahubitan mao ang usa ka higanteng black hole.

Ang gidudahang mga black hole nakit-an karon diha sa sentro sa ubay-ubayng mga galaksiya sa duol, lakip ang atong “sunod” nga silingan, ang galaksiyang Andromeda, nga mga duha ka milyong light-year lamang ang gilay-on. Apan tingali aduna pay usa ka higanteng black hole nga mas duol kanato kay sa Andromeda! Ang dili pa dugayng mga obserbasyon nagsugyot nga usa ka jumbo nga black hole tingali nagpuyo sa sentro sa atong kaugalingong galaksiya, ang Milky Way. Usa ka butang diha sa gamayng luna, nga may gibanabanang gibag-on nga 2.4 ka milyong Adlaw, maoy nagpahinabo sa mga bituon duol sa sentro sa atong kaugalingong galaksiya sa pagtuyok libot niana nga labihang kusoga. Ang pisikong si Thorne nag-ingon: “Ang ebidensiya, nga anam-anam nga nakuha sulod sa mga tuig sa 1980, nagsugyot nga ang maong mga lungag mopuyo dili lamang diha sa mga sentro sa kadaghanang quasar ug mga galaksiya nga adunay mga balod sa radyo, kondili sa mga sentro usab sa kadaghanang dagko, normal (walay balod sa radyo) nga mga galaksiya sama sa Milky Way ug Andromeda.”

Ang mga siyentipiko tinuod ba gayod nga nakadiskobre ug mga black hole? Tingali. Tino nga sila nakadiskobre ug pipila ka katingalahan kaayong mga butang sa balatik nga Cygnus ug sa ubang dapit nga sa pagkakaron daling ikapatin-aw ingong mga black hole. Apan ang bag-ong impormasyon usab mohatag ug suliran sa mga teoriya nga gituohan na sa kadaghanan.

Kapin sa 3,500 ka tuig kanhi, gipangutana sa Diyos si Job: “Nahibalo ka ba sa mga balaod sa langit?” (Job 38:33) Bisan pa sa dagkong kauswagan sa siyensiya, kanang pangutanaha tukma gihapon sa panahon. Gawas pa, sa yugto sa dihang ang tawo magsugod sa paghunahuna nga siya nakasabot na sa uniberso, usa ka bag-o, wala dahomang obserbasyon moabot sa pagdaot sa iyang maayo nang pagkatukod nga mga teoriya. Kasamtangan, kita makasud-ong sa mga balatik uban ang katingala ug kalipay sa katahom niini!

[Mga footnote]

[Kahon sa panid 16, 17]

Unsay Makaporma sa Usa ka Black Hole?

ANG nasabtan sa siyensiya karon mao nga ang mga bituon mokidlapkidlap tungod sa walay-hunong nga panagbisog tali sa grabidad ug sa nukleyar nga mga puwersa. Kon walay grabidad nga mopiit sa gas sa sulod sa kinailadman sa bituon, walay nukleyar nga paghiusa ang mahitabo. Sa laing bahin, kon walay nukleyar nga paghiusa aron masuklan ang pagbutad sa grabidad, usa ka katingalahan kaayong butang ang mahimong mahitabo sa mga bituon.

Ang mga siyentipiko nagtuo nga sa dihang ang mga bituon nga samag gidak-on sa atong adlaw magpabuga sa ilang nukleyar nga sugnod nga hydrogen ug helium, ang grabidad mopiit kanila sa pagkahimong init nga mga agipo nga samag gidak-on sa yuta, nga gitawag ug mga white dwarf. Ang usa ka white dwarf posibleng nasudlan ug daghang masa sama sa adlaw, apan ang masa niini gidasok ngadto sa usa ka luna nga usa ka milyong pilo nga mas gamay.

Imong mahunahuna ang ordinaryong materya nga halos walay sulod nga wanang, nga ang halos tanang masa sa matag atomo nahimutang sa usa ka giming nga uyok nga gilibotan sa mas dakong panganod sa mga electron. Apan sa sulod sa ­white dwarf, pit-on sa grabidad ang panganod nga electron nga magpagamay kaayo niini kay sa kabag-on niini sa miagi, nga magpakupos sa bituon ngadto sa gidak-on sa usa ka planeta. Alang sa mga bituon nga ang gidak-on sama sa atong adlaw, niining yugtoa magkaparehas ang timbang tali sa grabidad ug sa mga puwersa nga nabatonan sa mga electron, nga nagsanta sa dugang nga pagpiit.

Apan komosta ang mga bituon nga mas bug-at kay sa adlaw, nga mas dako ang grabidad? Alang sa mga bituon nga kapin sa 1.4 ka pilong gidak-on sama sa adlaw, ang puwersa sa grabidad hilabihan gayod kaayo nga ang panganod nga electron mapiit ngadto sa pagkawagtang. Dayon ang mga proton ug electron magtapo ngadto sa mga neutron. Ang neutron mosukol sa dugang pagpiit, gawas kon ang grabidad dili kaayo puwersado. Imbes usa ka white dwarf nga may gidak-on sama sa usa ka planeta, ang resulta maoy usa ka neutron nga bituon nga may gidak-on sa usa ka gamayng asteroid. Ang mga bituong neutron adunay kinadasokan sa nailhang materyal sa uniberso.

Apan, komosta kon ang grabidad dugang magkakusog? Ang mga siyentipiko nagtuo nga diha sa mga bituon nga mga tulo ka pilo ang kadasokon sa adlaw, kusog ra kaayo ang grabidad nga dili arang masagubang sa mga neutron. Walay matang sa materya nga nailhan sa mga pisiko ang makasukol sa nagdugang nga puwersa sa tanan niini nga grabidad. Daw ang samag asteroid nga gidak-ong bola sa mga neutron mapiit dili lamang sa pagkahimong mas gagmayng bola kondili ngadto sa pagkawagtang, ngadto sa punto nga gitawag ug singularity, o sa ubang dili pa ikahubit nga teoriya. Ang bituon dayag nga mawagtang, nga magbilin lamang ug grabidad niini ug usa ka black hole sa nahimutangan niini kanhi. Unya ang black hole mapormang usa ka anino sa grabidad puli sa bituon kanhi. Mahimong usa ka dapit kini diin kusog kaayo ang grabidad nga walay bisan unsa​—⁠bisan kahayag​—ang makalusot.

[Mga hulagway sa panid 16]

Ang balatik nga Cygnus nasudlan, lakip sa uban, sa North America Nebula (1) ug sa Veil Nebula (2). Ang Cygnus X-1 (3) nahimutang hapit duol sa liog sa swan

Cygnus (the Swan)

[Credit Line]

Tony and Daphne Hallas/Astro Photo

Tony and Daphne Hallas/Astro Photo

[Mga hulagway sa panid 17]

Cygnus X-1 sa Teoriya

Ang mga black hole mamatikdan sa mga epekto niini diha sa ubang mga butang. Kining ilustrasyona nagpakita sa mga gas gikan sa usa ka bituon nga gibutad ngadto sa usa ka black hole

Ideya sa tigdibuho sa black hole (sulod sa pulang rektanggulo), ug gipadakong hulagway (ubos)

[Picture Credit Line sa panid 14]

Einstein: U.S. National Archives photo