Agpayso Kadi a Natakkuatanen Dagiti Sientipiko Dagiti ‘Black Hole’?

KASLA science fiction​—dagiti dati a nagraraniag a bituen, nagin-inut a din makita, dinadael ti bukodda a puersa ti grabidad, nga awan aniaman, uray pay lawag, a makalibas kadakuada. Patien ti adu nga astronomo a mabalin a gagangay ti kaadda dagiti kasta a black hole iti uniberso. Kayatmo kadi a maammuan ti ad-adu maipapan kadakuada? Mangrugi ti salaysay idiay nagpintas a makin-amianan a konstelasion a maawagan Cygnus, a kaipapananna “ti Kalamon.”

Cygnus X-1​—Maysa a Black Hole?

Nanipud pay idi dekada 1960, interesadon dagiti astronomo iti maysa a lugar iti konstelasion a Cygnus. Nasarakan dagiti agrikrikus a teleskopio a naipatayab iti atmospera iti Daga ti nabileg a pagtataudan dagiti X ray nga aggapu iti daytoy a lugar, a naawagan Cygnus X-1.

Nabayagen nga ammo dagiti sientipiko a no napudpudot ti maysa a banag, ad-adu nga enerhia ti iruarna iti ab-ababa, napapartak nga electromagnetic wavelength. No papudotem ti sangapedaso a landok iti nakapudpudot nga urno, iti damo lumabaga ket kalpasanna dumuyaw sa pumuraw bayat a pumudpudot ti landok. Iti kasta a pamay-an, landok ti kayarigan dagiti bituen. Nalabaga ti kolor dagiti kalalainganna ti kinalamiisda a bituen, agarup 3,000 K, idinto ta asideg nga 6,000 K ti temperatura ti rabaw ti duyaw a bituen, a kas iti Init.a Nupay kasta, kasapulan a papudotem ti stellar gas iti minilion a kelvin tapno magun-odam ti X-ray radiation nga aggapu iti Cygnus X-1. Awan bituen nga adda temperatura ti rabawna a kas iti dayta.

Iti ayan ti Cygnus X-1, nasarakan dagiti astronomo ti maysa a bituen a napattapatta a 30,000 K ti temperatura ti rabawna​—talaga a nakabarbara, ngem saan nga umdas ti kabarana no usigen dagiti iruarna nga X ray. Daytoy a bituen a nailista kas HDE 226868, ket mapattapatta nga agarup 30 a daras a dakdakkel ngem iti Init ken 6,000 a light-year ti kaadayona manipud Daga. Adda kadua daytoy nagdakkelan a bituen ket agrinrinnikus dagitoy a dua iti mangliklikaw a panagbalseda kada 5.6 nga aldaw. Kalkularen dagiti sientipiko a ti kaduana ket sumagmamano a milion a milia laeng manipud iti HDE 226868. Sigun iti sumagmamano a gubuayan, daytoy a kaduana ket agarup sangapulo a daras a dakdakkel ngem iti Init. Ngem adda nakaskasdaaw unay maipapan iti daytoy a kadua​—saan a makita dayta. Awan normal a bituen a kasta ti kadakkelna a saan a makita iti kasta a kaadayo manipud iti Daga. Kuna dagiti sientipiko a ti maysa a banag a kasta ti kadakkelna a mangiruar iti X ray ngem saan a makita a lawag ket posible la ketdi a black hole.

Panagpasiar iti Black Hole

Darepdepem a makapanka idiay Cygnus X-1. Ipapantayon nga agpayso a black hole dayta, ti makitam nalabit kaasping unay ti ilustrasion iti panid 17. Ti dakkel a bituen ket ti HDE 226868. Nupay minilion a kilometro ti diametro daytoy a bituen, nalabit agarup 60 a kilometro ti diametro ti black hole. Ti bassiusit a nangisit a tulnek iti tengnga ti alikuno ti rumangrangrang a gas ket ti event horizon, wenno rabaw, ti black hole. Nupay kasta, saan a solido a rabaw dayta, ngem kaas-asping ti anniniwan. Dayta ti iking ti rehion a nakapigpigsa ti grabidad iti aglawlaw ti black hole nga uray ti lawag ket di makalibas. Patien ti adu a sientipiko nga iti uneg ti horizon, iti tengnga ti black hole, adda maysa a point of zero volume ken mangliwengliweng, a pagaammo kas singularity, a sadiay ti nakapukawan ti amin a banag iti black hole.

Ig-igupen ti black hole dagiti makinruar a palonapin a gas ti kaduana a bituen. Ti gas manipud iti bituen ket kayarigan ti rumangrangrang a disk bayat a pumarpartak ti panagal-alikuno ti gas ken pumudpudot gapu iti pannakairidiridna iti aglawlaw ti black hole. Daytoy a disk ti sobrat’ kinabarana a gas ket mangpataud iti X ray iti mismo a ruar ti black hole, bayat a pumarpartak ti panagalikuno ti gas gapu iti nakapigpigsa a grabidad. Siempre, apaman a matnag ti gas iti black hole, awanen ti X ray​—wenno aniaman pay​—a makapanaw.

Nagsayaat a buyaen ti Cygnus X-1, ngem dika unay asitgan! Saan laeng a makapapatay dagiti X ray-na no di pay ket ti grabidadna. Ditoy Daga, adda bassit a naggidiatan ti puersa ti grabidad iti nagbaetan ti ulom ken dagiti sakam bayat a sitatakderka. Mangpataud daytoy a naggidiatan iti bassiusit a panangguyod a saan a marikna. Nupay kasta, idiay Cygnus X-1, dayta a bassit a naggidiatan ket mamultiplikar iti 150 a bilion a daras, a mangpataud iti puersa nga aktual a mangbennat iti bagim, nga arigna adda di makita nga im-ima a mangguyguyod iti saksakam ken iti ulom!

Cygnus A​—Dayta Kadi ti Nagdakkelan a Black Hole?

Adda pay misterioso a lugar iti konstelasion a Cygnus. No kitaen, aglaon laeng daytoy a lugar iti nakakuskusnaw a paset ti adayo a galaksi, ngem mangiruar iti sumagmamano kadagiti kapipigsaan a radio wave iti tangatang. Cygnus A ti pangawag iti dayta, ket nanipud idi natakkuatan nasurok a 50 a tawenen ti napalabas, pagsidsiddaawanen dagiti sientipiko dayta.

Makapaamanga a darepdepen ti rukod ti Cygnus A. Nupay ti Cygnus X-1 ket adda iti uneg ti mismo nga ariwanastayo, a sumagmamano a ribu a light-year ti kaadayona, maipagarup a ginasut a milion a light-year ti kaadayo ti Cygnus A. Nupay agaaddayo ti Cygnus X-1 ken ti makita a kaduana iti agarup maysa laeng a light-minute, dagiti timmayok nga asuk a pinataud ti dua a radio wave nga aggapu iti Cygnus A ket agaddayo iti ginasut a ribu a light-year.b Nabatad nga adda banag iti tengnga ti Cygnus A a pagtataudan dagitoy a napigsa nga enerhia iti agsumbangir a direksion para iti ginasut a ribu wenno minilion pay ketdi a tawen, a kayarigan ti cosmic ray gun. Ipalgak dagiti detalyado a radio map iti tengnga ti Cygnus A a no idilig kadagiti radio jet, ti ray gun ket nagbassit, kurang a maysa a light-month ti kadakkelna. No ti ray gun ket nagkalog kabayatan amin dayta a tiempo, nagkillo dagiti maisilnag. Ngem diretso unay dagiti misterioso a radio jet, a kas kettay ti ray gun a naggapuanda ket saan a pulos nga aggargaraw gapu iti nagdakkelan a gyroscope-na.

Ania ngata ti makagapu iti daytoy a pasamak? “Kadagiti nagadu a kapanunotan a naisingasingen idi kattapog ti dekada 1980 a mangilawlawag iti makintengnga a pagtataudan ti enerhia,” insurat ni Propesor Kip S. Thorne, “maysa laeng a nagdakkelan a gyroscope a napaut ti biagna, a ti kadakkelna kurang a maysa a light-month, ken ti abilidad a mangpataud iti nabibileg a radio jet ti gapuna. Dayta a naisangsangayan a kapanunotan ket ti nagdakkelan, mangliwengliweng a black hole.”

Dadduma Pay a Maatap a Black Hole

Idi 1994, miningmingan ti katartarimaan a Hubble Space Telescope ti “asideg” nga M87 a galaksi, a mapattapatta a 50 a milion a light-year ti kaadayona. Babaen kadagiti kabarbaro nga optics-na, nasarakan ti Hubble ti agal-alikuno a gas iti tengnga ti M87 nga agal-alikuno iti aglawlaw ti sumagmamano a banag iti nakaskasdaaw a 2 a milion a kilometro iti kada oras. Ania ti gapu a kasta ti kapartak ti panagalikuno ti gas? Impakita dagiti kalkulasion a ti banag iti uneg ti alikuno ket banag la ketdi a katupag ti di kumurang a dua a bilion nga Init. Ngem dayta a banag ket napekpek iti “bassiusit” nga espasio a kas iti kadakkel ti sistema solartayo. Ti kakaisuna a madarepdep dagiti sientipiko a posible a maitutop iti daytoy a deskripsion ket ti nagdakkelan a black hole.

Posible ti kaadda ti black hole a nakita iti tengnga ti sumagmamano a kabangibang a galaksi, agraman ti “asideg” a kaarrubatayo, ti Andromeda a galaksi, nga agarup dua a milion a light-year ti kaadayona. Ngem nalabit adda pay higante a black hole nga as-asideg kadatayo ngem iti Andromeda! Isingasing dagiti nabiit pay a napaliiw nga adda jumbo a black hole a nalabit adda iti tengnga ti mismo a Milky Way nga ariwanastayo. Adda banag iti bassit a lugar, nga addaan iti napattapatta a kadakkel a 2.4 a milion nga Init, a mangparparikus a sipapartak kadagiti bituen iti asideg ti tengnga ti ariwanastayo. Insurat ti pisiko a ni Thorne: “Ipakita ti ebidensia nga in-inut a naurnong idi dekada 1980, a dagita a hole addada saan laeng a kadagiti tengnga ti kaaduan a quasar ken radio galaxy, no di ket iti tengnga ti kaaduan a dadakkel, normal, (non-radio) a galaksi a kas ti Milky Way ken Andromeda.”

Agpayso kadi a nasarakanen dagiti sientipiko dagiti black hole? Posible. Agpayso a natakkuatandan ti sumagmamano a kabbaro a banag iti konstelasion a Cygnus ken iti dadduma pay nga ita ket nalaklaka a mailawlawag kas dagiti black hole. Ngem dagiti kabbaro nga impormasion ti mangkuestion met kadagiti agdama a mapapati a teoria.

Nasurok a 3,500 a tawenen ti napalabas, inyimtuod ti Dios ken ni Job: “Ammom aya dagiti al-alagaden dagiti langlangit?” (Job 38:33) Iti laksid dagiti nakaskasdaaw a nagrang-ayan ti siensia, naintiempuan pay laeng dayta a saludsod. Ngamin, no mangrugin nga ipagarup ti tao a maawatannan ti uniberso, adda manen dumteng a kabbaro, di ninamnama a kapaliiwan a mangriribuk kadagiti siaannad pannakaputarda a teoriana. Kabayatanna, mabalintay a matmatan dagiti konstelasion buyogen iti panagsiddaaw ken pagragsakantayo ti kinapintasda!

[Dagiti Footnote]

[Kahon iti panid 16, 17]

Ania ti Pakabuklan ti ‘Black Hole’?

TI AGDAMA a nasientipikuan a pannakaawat ket agrimat dagiti bituen gapu iti awan sardayna a panagginnuyod ti grabidad ken dagiti nuklear a puersa. No awan ti grabidad a mangigup iti gas iti kaunggan ti bituen, saan a mapasamak ti nuclear fusion. Iti kasumbangirna, no awan ti nuclear fusion a manglapped iti panangguyod ti grabidad, mabalin a mapasamak ti sumagmamano a karkarna unay a banag kadagiti bituen.

Patien dagiti sientipiko a no maibus dagiti bituen a kas iti kadakkel ti inittayo ti nuklear a fuel-da a hidrohena ken helium, igupen ida ti grabidad tapno agbalinda a napupudot nga urno a kas iti kadakkel ti daga, a maawagan white dwarf. Ti white dwarf ket nalabit dakdakkel nga amang ngem iti init, ngem ti kadakkelna ket napekpek iti law-ang a basbassit iti sangamilion a daras.

Mapanunotmo ti ordinario a banag a dandani bin-ig nga ongaong a law-ang, a gistay ti intero a kadakkel ti tunggal atomo a masarakan iti bassiusit a nucleus ket napalikmutan iti dakdakkel nga amang a reprep dagiti electron. Ngem iti uneg ti white dwarf, igupen ti grabidad ti reprep nga electron a pagbalinen a sangkabassit a paset ti dati a kadakkelna, a mamagbalin iti bituen a kas iti kabassit ti maysa a planeta. Kadagiti bituen a kas kadakkel ti inittayo, iti daytoy a tiempo adda mangsumra iti grabidad ken iti puersa dagiti electron, a manglapped iti ad-adda pay a pannakasedsed.

Ngem dagiti ngay bituen a nadagdagsen ngem iti init, a napigpigsa ti grabidadda? Para kadagiti bituen a nasurok a 1.4 a daras ti kadakkelda ngem iti init, nakapigpigsa ti puersa ti grabidad nga uray la masedsed ti reprep nga electron tapno saandan a makita. Dagiti proton ken electron ket maitiponto ngaruden kadagiti neutron. Lapdan dagiti neutron ti ad-adda pay a pannakasedsed la ketdi no saan unay a napigsa ti grabidad. Imbes a white dwarf a kas iti kadakkel ti maysa a planeta, ti resulta ket maysa a neutron a bituen a kas kadakkel ti bassit nga asteroid. Dagiti neutron a bituen ket buklen dagiti kasesedsedan a material a pagaammo iti sapasap.

Ngem kasano ngay no napigpigsa pay ti grabidad? Patien dagiti sientipiko a kadagiti bituen nga agarup tallo a daras a kas iti kadakkel ti init, napigsa unay ti grabidad tapno madaeran dagiti neutron. Awan kita ti banag a pagaammo dagiti pisiko ti makadaer iti nagtitipon a puersa dagitoy amin a grabidad. Agparang a ti kadakkel ti asteroid a bola dagiti neutron ket maisedsed iti saan laeng a babbabassit a bola no di ket mapukaw, agtungpal iti maawagan singularity, wenno iti dadduma pay kas di mailadawan a teoretikal a pakabuklan. Agparang a mapukaw ti bituen, nga ibatina laeng ti grabidadna ken ti black hole a sigud nga ayanna. Mangpataud ti black hole iti anniniwan ti grabidad iti lugar ti dati a bituen. Daytat’ lugar a nakapigpigsa ti grabidad nga awan aniaman​—uray lawag​—a makalibas.

[Dagiti ladawan iti panid 16]

Ti linaon ti konstelasion a Cygnus, agraman dagiti dadduma, ti North America Nebula (1) ken ti Veil Nebula (2). Ti Cygnus X-1 (3) ket masarakan iti tengnga ti tengnged ti kalamon

Cygnus (ti Kalamon)

[Credit Line]

Tony ken Daphne Hallas/Astro Photo

Tony ken Daphne Hallas/Astro Photo

[Dagiti ladawan iti panid 17]

Cygnus X-1 iti Teoria

Dagiti black hole ket makita babaen kadagiti epektoda iti dadduma a banag. Ipakita daytoy nga ilustrasion dagiti gas manipud iti maysa a bituen nga inigup ti black hole

Ti black hole (iti uneg ti nalabaga a rektanggulo), ken ti pannakapadakkelna (iti baba) sigun iti kapanunotan ti artist

[Picture Credit Line iti panid 14]

Einstein: Retrato a kukua ti U.S. National Archives