ჯერ არ ვიცით, როგორ გამოიყურებოდა სამყაროს პირველი ვარსკვლავები. ადრეული სამყაროს შორეულ მისადგომებში გახედვისას, ჩვენ მათი არსებობის მხოლოდ კვალი გვქონდა ნანახი.
თუმცა, ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპის სურათებზე გამოჩენილი ახალი კვალი ეთანხმება იდეას, რომელიც სულ უფრო პოპულარული ხდება: რომ პირველ ვარსკვლავთა გამოჩენიდან არც ისე დიდი ხნის შემდეგ — თუ მათ შორის არა — გამოჩნდნენ აბსოლუტური მონსტრი ვარსკვლავები, დაახლოებით 10 000 მზის მასით.
„ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპის მიერ შეგროვებულ მონაცემთა წყალობით, გვჯერა, რომ ვიპოვეთ ამ ექსტრაორდინარულ ვარსკვლავთა არსებობის პირველი მინიშნება“, — ამბობს ჟენევის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი კორინ კარბონელი.
ამ ფაზლის პირველი ნაწილია ვარსკვლავთა ჯგუფის ერთი ტიპი, რომელსაც სფეროსებრ გროვას უწოდებენ. ისინი შედარებით უხვად არის ადრეულ სამყაროში; ირმის ნახტომში დაახლოებით 157 ობიექტი მიეკუთვნება სფეროსებრი გროვის კატეგორიას. ისინი ძლიერ მკვრივი, სფერული გროვებია, რომლებშიც თავს იყრის 100 000-დან ერთ მილიონამდე ვარსკვლავი. ყველა ეს ვარსკვლავი ქიმიური შემადგენლობით ძლიერ ჰგავს ერთმანეთს, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ისინი დაახლოებით ერთ დროს დაიბადნენ, გაზის ერთი და იმავე ღრუბლიდან.
ამას გარდა, ხშირად ისინი შეიცავენ სიკვდილის პირას მყოფ ძალიან ხნიერ ვარსკვლავებს; ასტრონომები ამ უძველეს სფეროსებრ გროვებს ადრეული სამყაროს „ნამარხებს“ უწოდებენ და მათ სამყაროს უძველესი ეტაპის ქიმიის შესასწავლად იკვლევენ.
თუმცა, ამ ხნიერ სფეროსებრ გროვებს კიდევ ერთი რაღაც განსაკუთრებული ახასიათებთ. აღენიშნებათ ქიმიურ ელემენტთა პროპორციები, რომლებიც ვარსკვლავიდან ვარსკვლავამდე იცვლება და ეს ძნელი ასახსნელია: მდიდრები არიან ჰელიუმით, აზოტითა და ნატრიუმით, მაგრამ შედარებით მწირად შეიცავენ ნახშირბადსა და ჟანგბადს.
ასეთი პროპორციების საუკეთესო ახსნაა წყალბადის წვა ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე. 2013 წელს, მკვლევრები ვარაუდობდნენ, რომ ასეთი მაღალი ტემპერატურის მიღწევის ერთ-ერთი შესაძლო გზა მასიურ ვარსკვლავთა ბირთვებში იმალება, თანაც ძლიერ მასიურ ვარსკვლავთა. სუპერმასიურების, რომელთა მასაც დაახლოებით 10 000 მზის მასას უდრის და შესაბამისად, მათი ბირთვები გაცილებით ცხელია და გაცილებით მაღალი წნევა აქვთ, ვიდრე ვარსკვლავებს, რომლებსაც დღეს ვხედავთ.
2018 წელს, კარბონელიმ და მისმა კოლეგა მარკ გიელსმა განსაზღვრეს, რომ შესაძლებელი იყო, ამ ვარსკვლავთა მიერ გამოყოფილ ვარსკვლავურ ქარებს სფეროსებრ გროვებს შორის არსებული ვარსკვლავთშორისი სივრცე ამ ელემენტებით „დაებინძურებინათ“. ამასობაში, ვარსკვლავთა მასა უნდა შეევსო პატარა ვარსკვლავებს შორის მიმდინარე შეჯახებებს. ამ ვარსკვლავთშორისი მატერიისგან დაბადებულ ნებისმიერ ვარსკვლავს მემკვიდრეობით უნდა მიეღო ადრეულ სამყაროში სუპერმასიურ ვარსკვლავთა მიერ მიმოფანტული ქიმიური ნივთიერებები.
სამწუხაროდ, ეს „დამაბინძურებელი“ ვარსკვლავები დიდი ხნის მკვდარია და ახლომდებარე გროვებში მათი სინათლე დიდი ხნის წინ ჩაქრა.
„სფეროსებრი გროვები 10-13 მილიარდი წლისაა, სუპერვარსკვლავთა სიცოცხლის მაქსიმალური ხანგრძლივობა კი ორი მილიონი წელიწადი. შესაბამისად, გროვებში, რომლებსაც დღეს ვხედავთ, ისინი ძალიან მალე გაუჩინარდნენ. დარჩა მხოლოდ მათი არაპირდაპირი კვალი“, — ამბობს გიელსი.
თითქოს ყველაფერი კარგად აეწყო, მაგრამ მაინც მეტი დაკვირვებაა იყო საჭირო. ამის შემდეგ, ჯეიმს ვები ძალიან, ძალიან შორეულ გალაქტიკა GN-z11-ს დააკვირდა, რომელიც დიდი აფეთქებიდან 440 მილიონი წლის შემდეგ არსებობდა და მისმა სინათლემ ჩვენამდე ახლა, 13,3 მილიარდი წლის შემდეგ მოაღწია გაფართოებად სივრცეში მოგზაურობის შემდეგ.
GN-z11-ის შესახებ უკვე რამდენიმე წელია ვიცით, მაგრამ ამჯერად მას კაცობრიობის ისტორიაში ყველაძე მძლავრი კოსმოსური ტელესკოპი, ჯეიმს ვები დააკვირდა, რათა შეესწავლა მისი სინათლის ის სპექტრი, რომელიც ამ გალაქტიკამ სივრცე დროში მიმოფანტა.
მიღებული მონაცემები საკმაოდ უცნაური აღმოჩნდა. GN-z11-ის ვარსკვლავთშორისი სივრცე არსებითად აზოტით უფრო მდიდარია, ვიდრე ჟანგბადით, პროპორციით, რომელიც ჩვენი მზისას ოთხჯერ აღემატება… ეს კი სრულ შესაბამისობაშია სფეროსებრი გროვების წარმოქმნის ასტრონომთა მიერ ნავარაუდევ სცენართან.
კარბონელიმ და მისმა კოლეგებმა სრულყოფილი ანალიზი და მოდელირება ჩაატარეს და დაადგინეს, რომ გიგანტურ ვარსკვლავებს, მზეზე 1000 – 10 000-ჯერ უფრო მასიურებს, რომლებიც პატარა ობიექტთა შეჯახებების შედეგად გაჩნდნენ, შეუძლიათ ახსნან ელემენტთა ასეთი პროპორციები, არა მხოლოდ სფეროსებრ გროვებში, არამედ მთლიანად გალაქტიკა GN-z11-ში.
„ამდენი აზოტის არსებობა მხოლოდ წყალბადის ძლიერ მაღალ ტემპერატურაზე წვას შეუძლია ახსნას; ასეთი ტემპერატურის მიღწევა კი მხოლოდ სუპერმასიურ ვარსკვლავთა ბირთვშია შესაძლებელი, როგორც ამას მოდელები აჩვენებს“, — განმარტავს კარბონელი.
მტკიცებულება ბოლომდე დამაჯერებელი არ არის, მაგრამ გვანიშნებს, სად ვეძებოთ მეტი ინფორმაცია. მკვლევრები იმედოვნებენ, რომ ჯეიმს ვები უფრო მეტ მონაცემს შეაგროვებს ადრეულ გალაქტიკათა შესახებ, მოძებნის ასეთივე მინიშნებებს, რომლებიც ამ ადრეულ ვარსკვლავთა იდენტიფიცირებაში დაგვეხმარება. ეს კი თავის მხრივ სხვა საიდუმლოებს ამოგვახსნევინებს, მაგალითად იმას, როგორ გაჩნდნენ ადრეულ სამყაროში სუპერმასიური შავი ხვრელები და როგორები იყო სამყაროს პირველი ვარსკვლავები.
კვლევა Astronomy & Astrophysics-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია unige.ch-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
