4.11 Kapalaran ng butas-itim: mga fasa—ambang—wakas

Home ／ Kabanata 4: Butas-itim

Ang butas-itim ay hindi isang hindi nagbabagong “itim na balat.” May sarili itong kasaysayan ng buhay: kapag sagana ang suplay ng materya, ito ay “gumagawa” nang matindi; pagkatapos ay pumapasok sa mahabang yugto kung saan ang paghina ng suplay at ang marahang pagtagas ang nangingibabaw. Sa huli, tumatawid ito sa isang malinaw na ambang—ang panlabas na hanggahang kritikal ay umurong bilang isang kabuuan—at nagbubukas ng dalawang magkaibang wakas: pagbabalik sa ubod (ultra-siksik na bagay-bituin na walang abot-tanaw ng pangyayari) o kalagayang sabaw-makapal (siksik na kumpol ng dagat-hibla na walang abot-tanaw, hinahawakang higit ng hilaing estadistikal).

I. Mga fasa: mula sa suplay-aktibo patungo sa pagtagas na nangingibabaw

Fasang suplay-aktibo: panahon ng matinding paggawa

• Larawang malapit sa ubod: Ang panlabas na hanggahang kritikal ay elastiko ngunit pangkalahatang matatag; ang sonang transisyon ay kumikilos na wari’y “omboh” na madalas umandar; ang ubod-loob ay kumukulo sa siksik na ricih at muling-pagkakadugtong.
• Mga labasan ng enerhiya: Tatlong daan ang magkakasabay na umiiral at salitan ang pamamayani. Kung pabor ang ikot at heometriya, pagbutas sa kahabaan ng aksis (jet) ang tumatagal at napaka-energetiko. Kung ang paikot na anduhinyang tulak ng dumadaloy ay mas pabor sa rabaw ng disk, lumalakas ang transportasyong may-mga-banda sa gilid na mababa sa kritikal (mga hangin ng disk at muling pagpoproseso). Kapag mataas ang ingay-likuran at madalas ang panlabas na ligalig, lumilitaw nang pira-piraso ang panandaliang mga butas, na nagbubunga ng marahan ngunit malawak na pagtagas.
• Maihahandang palatandaan: Nananatiling matatag ang punòng singsing at nakikita ang mga sub-singsing; madalas may matagalang mas-maliwanag na saknong sa singsing. Ipinapakita ng polarisasyon ang makinis na pagpilipit na may mga bandang baligtad na sumisingit. Sa serye-oras, madalas lumitaw ang magkaka-bahaging baitang na nananatiling mag-kasabay matapos alisin ang dispersyon, pati sunod-sunod na alingawngaw.

Fasang pagtagas ang nangingibabaw: mahinang pag-urong

• Larawang malapit sa ubod: Kumakaunti ang panlabas na suplay. Patuloy na “kumukulo” ang ubod-loob, ngunit ang badyet ng pag-igting ay unti-unting inuubos ng pagtagas; dahan-dahang bumababa ang pangkaraniwang ambang ng panlabas na hangganan; sumisikip ang saklaw ng “paghinga”; mas pampawing-uga kaysa makina ang asal ng sonang transisyon.
• Mga labasan ng enerhiya: Hirap nang magpanatili ang pagbutas sa aksis; ang transportasyon sa gilid ang nagiging gulugod. Nananatili ang panandaliang mga butas, ngunit pasan nila ang mababang-amplitud ngunit pangmatagalang paglabas na pan-saligan.
• Maihahandang palatandaan: Ang singsing ay humihinang kumukupas at numinipis; mas mahirap pasiglahin ang mga sub-singsing; nananatili ang makinis na pagpilipit ng polarisasyon ngunit kumokonti ang mga bandang baligtad; lumiit ang amplitud ng magkaka-bahaging baitang; humahaba at numinipis ang sobre ng mga alingawngaw.

Ang pagpapalit-fasa ay hindi simpleng kabit-patay na switch; ito ay isang estadistikal na paglilipat ng bigat-sentro: ang daang “mas madali” ang siyang kumikiling tumanggap ng mas maraming gawain.

II. Ambang: pag-alis sa pagiging kritikal (umurong ang panlabas na hangganan bilang kabuuan)

Mga pamantayang nagtatakda

• Walang ambang sa paligid ng buong singsing: Sa karamihan ng posisyon sa singsing, ang panlabas na “pinakamababang kailangan” ay hindi na mas mataas sa lokal na “pinahihintulutang hangganan,” at nananatili ito nang mas mahaba kaysa sa oras-pagbawi ng balat at oras-alaala ng sonang transisyon.
• Walang pandaigdigang pag-gagate: Kapag bumabalik ang malalakas na kaganapan, hindi na lumilitaw ang magkaka-bahaging baitang na “halos magkasing-bintana” matapos alisin ang dispersyon; hindi na nakikitang pares-pares na banayad na paglawak at pag-urong ng lapad ng singsing tuwing may kaganapan.
• Pagkalusaw ng naipong heometriya: Hindi na ipinakikita ng larawang malapit sa ubod ang matatag na punòng singsing na may paulit-ulit na pamilya ng mga sub-singsing; pumapalya ang “palakasang heometriko” na nililikha ng paulit-ulit na landas-balik.

Bakit natatawid ang ambang

• Pagkapuról ng badyet: Ang mahabang pagtagas at humihinang suplay ay nagpapabagsak sa badyet ng pag-igting sa ibaba ng antas na kailangan upang mapanatili ang panlabas na hanggahang kritikal.
• Pagpupuról ng heometriya: Umaikli ang habang-pagkahanay ng ricih sa sonang transisyon; nahihirapang mabuo ang matagalang pasilyong mababa ang resistansiya; naglalaho ang magkaka-sabay na tugon ng balat sa malalakas na kaganapan.
• Pagkawala ng pagkiling sa aksis: Humihina o naiiba ang hilig ng ikot; hindi na nangingibabaw ang “likas na daang-madalî” sa kahabaan ng aksis, kaya mahira­p panatilihin ang pangmatagalang pagbutas.

Panandaliang palatandaan sa pagtawid

• Imahe at polarisasyon: Mabilis na kumukupas at nagiging malabo ang punòng singsing; naglalaho ang mga sub-singsing; ang padron ng polarisasyon ay mula sa “maayos” tungo sa “mababang kaayusan.” Nawala ang magkaka-bahaging baitang, at mabagal na pag-uugoy na hiwa-hiwalay ayon sa banda ang naiiwan.
• Walang pagbawi kung walang bagong suplay: Kung walang sariwa at malakas na pagpasok, hindi babalik ang mga tandang ito.

III. Unang wakas: pagbabalik sa ubod (ultra-siksik na bagay-bituin na walang abot-tanaw ng pangyayari)

Mga kundisyon

• Sumisikip paloob ang panloob na hangganan: Pagkaraan ng pag-urong ng panlabas, patuloy na sumusulong paloob ang panloob na sonang kritikal; sapat ang pagbaba ng pag-igting sa ubod upang muling makapagpanatili sa mahabang panahon ang matatag na pagkakabigkis paikot.
• Nangingibabaw ang pagbuo ng ubod: Mas madaling magsara ang mga hibla sa matatatag na singsing; kapansin-pansing nababawasan ang mga pangyayaring nag-uuray; bumabagsak ang bahagdan ng hindi matatag na tagapagdala hanggang sa hindi na kayaning panatilihin ang malakas na ingay-saligan.
• Muling pagtatayo ng heometriya: Umuusbong malapit sa ubod ang hanay na “ubod na matigas—balat na malambot”: nagiging matatag, tagabuhat-karga, lubhang siksik ang gitna, na may manipis na balabal-hibla sa palibot.

Maihahandang palatandaan

• Sahig-imahe: Wala nang matatag na punò o sub-singsing; kapalit nito ang siksik na makinang na tuldok sa gitna o maliit na makinang na singsing (mas malapit sa loob at hindi bunga ng naipong landas-balik). Wala nang pangmatagalang mas-maliwanag na saknong sa gilid.
• Polarisasyon: Katamtamang antas ng polarisasyon; mas matagal ang katatagan ng anggulo; bibihira ang mga bandang baligtad; sumasalamin ang pangkalahatang oryentasyon sa matatag na heometriya ng larang malapit sa ubod.
• Panahon: Wala na ang magkaka-bahaging baitang na bunga ng pag-gagate sa buong sistema; nangingibabaw ang maiikling kisap mula sa rabaw/ilalim-rabaw; ang mga alingawngaw ay kahawig ng “lantúnang-rabaw” kaysa “lantúnang-balat.”
• Espetro: Naninipis ang bahagi ng muling pagpoproseso; mas tuwiran ang ugnayan ng matigas at malambot na banda; kung may buhos na kumpol, lilitaw ang afterglow na parang lantunan, hindi baitang-kritikal.
• Kapaligiran: Karamihan sa mga jet ay napapatay; may pana-panahong mahina ngunit matatag na alpas-agos na namagnetisa, mababa ang lakas at mahina ang pagtutok.

Kahulugang pisikal
Ang “pagbabalik sa ubod” ay hindi pagbalik sa karaniwang bituin, kundi pagpasok sa anyong ultra-siksik na bagay-bituin na walang abot-tanaw: isang “matigas na balangkas” ng matatag na pagkakabigkis paikot ang gumagabay at bumabahala sa karga; nagaganap ang palitan ng enerhiya pangunahin sa rabaw at ilalim-rabaw, hindi na umaasa sa pag-gagate ng balat.

IV. Ikalawang wakas: kalagayang sabaw-makapal (bagay na walang abot-tanaw na pinangungunahan ng hilaing estadistikal)

Mga kundisyon

• Umarong ang panlabas, kulang ang pag-urong ng panloob: Hindi sapat ang pag-igting para magpanatili ng abot-tanaw, ngunit kaya pa ring pigilin ang pangmatagalang sariling-pananatili ng malawak-sukdang pagkakabigkis paikot.
• Karaniwan ang kawalang-tatag: Maiikling-buhay na bigkis paikot ang patuloy na nalilikha at nabibiyak; ang pagkapira-piraso ay nagtatanim ng ingay-saligan na nagpapapanatili ng “sabaw” na masinsin.
• Nangingibabaw ang hilaing estadistikal: Walang matigas na rabaw na materyal; ang sapin-sapin ng maraming panandaliang hila ay lumilikha ng makinis ngunit malalim na pagkiling ng pag-igting, na mariing nag-uugnay sa dinamika.

Maihahandang palatandaan

• Sahig-imahe: Walang matatag na punòng singsing; ang sonang nuklear ay hukay na mababa ang liwanag-rabaw, at madalas walang malinaw na makinang na ubod; nagtitipon ang liwanag sa panlabas na balat ng muling pagpoproseso, kasama ang malabong liwanag at ulap na alpas-agos.
• Polarisasyon: Mababa hanggang katamtaman; putol-putol na mga segment ang anggulo; maikli at magulo ang mga bandang baligtad—mas mababa ang kaayusan kaysa sa pagbabalik sa ubod.
• Panahon: Walang magkaka-bahaging baitang; sa ibabaw ng mabagal na pag-angat at mahabang afterglow ay nakapatong ang maliliit ngunit madalas na kisap na hinahango ng ingay.
• Espetro: Makapal na espetro ang nangingibabaw at malakas ang muling pagpoproseso; mahihina ang mga guhit at bihira ang mga pandiagnostikong guhit-plasma; mula infrapula hanggang sub-milyemetro ay may malapad na tapyang mababa ang kontras.
• Kapaligiran/kinematika: Malalapad-angulong hangin, mga estrukturang bula, at balat ng mainit na gas ang namumukod; mataas ang bahagdan ng masa-sa-liwanag; kapwa mahina/malakas na pag-lilensang grabitasyonal at mga kalapit na orbita ay tumuturo sa malalim na balon ng potensiyal ngunit kaunting liwanag.

Kahulugang pisikal
Ito ay siksik na kumpol ng dagat-hibla na walang abot-tanaw: bihirang tumagal ang matatag na pagkakabigkis paikot; kaunti at hindi matatag ang mga tagapagdala; mahirap isaayos ang sabayang radyasyon. Malawak ang palitan ng enerhiya at malaki ang muling pagpoproseso. Bunga nito ang “madilim ngunit mabigat” na anyo: mukhang ubos-laman ang malapit sa ubod, ngunit palabas ay nagpapakita pa rin ng malakas na grabidad—likás na mukha ng sistemang pinapangibabawan ng hilaing estadistikal at walang matigas na ubod.

V. Malayong tanaw ng uniberso: karaniwang ayos sa malamig at tahimik na likuran

1. Mauubos ang suplay: Habang lumalamig at numinipis ang uniberso sa mahabang panahon, sariwang materya at malalakas na panlabas na ligalig ay lalong bibihira; pagtagas ang hahawak ng timon.
2. Maliit ang “mauuna,” malaki ang “susunod”: Ang maliit na bagay ay may maikling landas, magaan na balat, at manipis na sonang transisyon, kaya maagang naaalis sa pagiging kritikal; ang malaki ay may mahabang landas, mabigat na balat, at makapal na sonang transisyon, kaya mas matagal ang pagtitiyaga.
3. Mga pagkiling ng pagsanga:
   • Kiling sa pagbabalik sa ubod: Mas malalim ang bagsak ng pag-igting, matatag ang oryentasyon at balangkas, at mabilis humina ang ingay mula sa hindi matatag na tagapagdala—mas madaling bumalik sa ubod.
   • Kiling sa kalagayang sabaw: Limitado ang bagsak ng pag-igting, masigla ang pagbuo ng kawalang-tatag, at nagpapatuloy ang ricih sa gilid—mas madaling manatili sa kalagayang sabaw-makapal.
4. Ebolusyong pang-populasyon: Ang mga pangkat na malalakas ang jet noong una ay unang pumuputol ng jet, lumilihis sa transportasyong pan-gilid at mabagal na pagtagas. Sa susunod, nahahati ang populasyon sa ilang pagbabalik sa ubod at karamihang sabaw-makapal. Pareho silang wala na ng pag-gagate na sing-antas ng abot-tanaw.

Hindi ito iskedyul ng isang tiyak na pinagmumulan, kundi ayos na pang-probabilidad. Sa isang malamig at tahimik na uniberso, halos di-maiiwasan ang pag-alis sa pagiging kritikal; at kung saan tutungo pagkatapos ay nakasalalay sa natitirang badyet ng pag-igting, gáno kalayo ang pag-urong ng panloob na hangganan, at kung kaya bang mapahinà ang ingay mula sa hindi matatag na mga tagapagdala.