ჩვენგან მილიარდობით სინათლის წლის მანძილზე მდებარე გალაქტიკა ყველაზე შორეულია ამ დრომდე აღმოჩენილ ამ ტიპის გალაქტიკათა შორის და კიდევ ერთხელ აყენებს ეჭვქვეშ ჩვენს მოდელებს შავი ხვრელებისა და გალაქტიკების წარმოქმნის შესახებ; ამავე დროს ადრეული სამყაროს უიშვიათეს ხედს გვთავაზობს.
მისი სახელია J0313-1806. წარმოადგენს დედამიწიდან 13 მილიარდზე მეტი სინათლის წლით დაშორებულ კვაზარს, რომლის ცენტრშიც გაწოლილია სრულად ჩამოყალიბებული, წარმოუდგენლად უზარმაზარი სუპერმასიური შავი ხვრელი, რომელმაც ახლად დაბადებული ვარსკვლავების შთანთქმა გააფთრებული ტემპით ჯერ კიდევ დიდი აფეთქებიდან 670 მილიონი წლის შემდეგ დაიწყო.
არიზონის უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფმა კვაზარის ცხელი ქარის კვალიც კი იპოვა, რომელიც გალაქტიკა J0313-1806-ის ცენტრში მოთავსებული სუპერმასიური შავი ხვრელიდან სინათლის სიჩქარის 20 პროცენტით ქრის.
„ეს გახლავთ ყველაზე ადრეული მტკიცებულება იმისა, თუ როგორ მოქმედებს სუპერმასიური შავი ხვრელი მის მასპინძელ გალაქტიკაზე. მასზე უფრო ახლოს მდებარე გალაქტიკებიდან ვიცით, რომ ასეთი რამ ხდება, მაგრამ მსგავსი რამ ასე ადრეულ სამყაროში არასოდეს გვინახავს“, — ამბობს არიზონის სტიუარდის ობსერვატორიის ასტრონომი ფიჯ ვანგი.
კვაზარები (კვაზი ვარსკვლავური რადიოწყარო) არის გასაოცარი სიკაშკაშე, რომელსაც გალაქტიკის აქტიური ბირთვი განაპირობებს, როდესაც იქ არსებული სუპერმასიური შავი ხვრელი მატერიას ისეთი ტემპით შთანთქავს, რომ ამ დროს წარმოქმნილი სიცხე მთელ სამყაროში ანათებს. J0313-1806-ს ცენტრალური შავი ხვრელი წელიწადში 25 მზის მასის მატერიას შთანთქავს; თუმცა, ის ჩვენგან იმდენად შორსაა, რომ მისი დანახვა შორეულ წარსულში, ჩვენმა უმძლავრესმა ტელესკოპებმა მხოლოდ ერთობლივი ძალისხმევით შეძლეს, ისიც ინფრაწითელი წერტილის სახით.
ამის შემდეგ, მის დეტალურად შესასწავლად გამოიყენეს ჩილეში განთავსებული ატაკამის ფართო მილიმეტრულ/სუბმილიმეტრული ტელესკოპი (ALMA). ერთობლივად, ამ დაკვირვებებმა ჩვენ წინაშე გამოავლინა ამ დრომდე აღმოჩენილი უძველესი კვაზარი, რომელიც წინა რეკორდსმენზე, J1342+0928-ზე 20 მილონი წლით უფრო ძველია.
J1342+0928 დიდი აფეთქებიდან 690 მილიონი წლის შემდეგ არის დაფიქსირებული და მისი სუპერმასიური შავი ხვრელის მასა ჩვენი მზისას 800 მილიონჯერ აჭარბებს. ახლად აღმოჩენილმა J0313-1806-მას ამ მხრივაც აჯობა — მისი სუპერმასიური შავი ხვრელი ორჯერ უფრო მასიურია და 1,6 მილიარდი მზის მასა აქვს.
დიდი აფეთქებიდან ასეთი მცირე დროის შემდეგ წარმოქმნისთვის ეს მასა ზედმეტად ბევრია, ზედმეტად მასიური ჩვენი ამჟამინდელი მოდელებისთვის. ერთ-ერთი მოდელის მიხედვით, სუპერმასიური შავი ხვრელები პატარები იბადებიან და მატერიის შთანთქმის გზით იზრდებიან. კიდევ ერთი მოდელი კი გვთავაზობს, რომ ისინი პირდაპირ მკვრივ ვარსკვლავგროვათა კოლაფსის შედეგად წარმოიქმნებიან.
ეს მოდელები შეიძლება ეთავსებოდეს შორეულ სამყაროში ნაპოვნ სხვა კვაზარებს, მაგალითად, J1342+0928-ს, მაგრამ არა J0313-1806-ს. იმ შემთხვევაშიც კი, თუ მისი სუპერმასიური შავი ხვრელი დიდი აფეთქებიდან 100 მილიონი წლის შემდეგ წარმოიქმნა და იმდენად სწრაფად გაიზარდა, რამდენის საშუალებასაც მოდელები გვაძლევს, ჯგუფის გამოთვლებით, დაბადებისას მას უკვე 10 000 მზის მასა უნდა ჰქონოდა.
თუმცა, არის მესამე ვარიანტიც.
„ამის მიხედვით, არ აქვს მნიშვნელობა, რას გააკეთებ, შავი ხვრელის ჩანასახი განსხვავებული მექანიზმით უნდა ჩნდებოდეს. ამ შემთხვევაში, ერთი ვარიანტია, რომ პირველყოფილი, წყალბადის ცივი გაზი პირდაპირ შავი ხვრელის ჩანასახად უნდა კოლაფსირდებოდეს“, — ამბობს არიზონის უნივერსიტეტის ასტრონომიის დეპარტამენტის ასტრონომი სიაოი ფანი.
გალაქტიკა J0313-1806 კიდევ ერთი რამის გამოა მომაჯადოებელი ობიექტი. მასში წელიწადში დაახლოებით 200 მზის მასის ოდენობის ახალი ვარსკვლავი იბადება, რის გამოც, მიეკუთვნება ე. წ. ვარსკვლავთფეთქებად გალაქტიკათა კატეგორიას. ეს გახლავთ გალაქტიკის სიცოცხლის ინტენსიური ეტაპი. ვარსკვლავთწარმოქმნის ასეთი მაღალი მაჩვენებლის გათვალისწინებით, ახალ ვარსკვლავთა დაბადებისათვის საჭირო მთელი მატერიის ამოწურვა მხოლოდ დროის საკითხია.
და კიდევ, კვაზარის ქარი — სუპერმასიური შავი ხვრელის გარშემო მბრუნავი მატერიის აკრეციის დისკოდან მომდინარე წარმოუდგენლად ცხელი პლაზმის ნაკადი — ამ საქმეს დიდად არ ეხმარება. ეს ქარები გალაქტიკიდან განდევნის ვარსკვლავთა წარმოქმნისთვის საჭირო ცივ გაზს, რაც ვარსკვლავთწარმოქმნას თანდათან სრულიად ახშობს.
„ჩვენი აზრით, სწორედ ასეთ სუპერმასიურ შავ ხვრელთა გამო შეწყვიტა ახალ ვარსკვლავთა წარმოქმნა გარკვეულ მონაკვეთში მრავალმა დიდმა გალაქტიკამ“, — ამბობს ფანი.
მისივე თქმით, ასეთი ჩახშობა ადრეც შემჩნეული იყო უფრო დაბალ წითელ წანაცვლებაში, მაგრამ ამ დრომდე არ ვიცოდით, თუ ეს პროცესი სამყაროს ასე ადრეულ ისტორიაში დაიწყო. ეს კვაზარი ყველაზე ადრეული მტკიცებულებაა იმისა, რომ ჩახშობა შეიძლება ძალიან ადრეულ სამყაროში დაწყებულიყო.
თანდათანობით, სუპერმასიურ შავ ხვრელს შესაჭმელი ახლომახლოს აღარაფერი დარჩება, მისი კაშკაშა ალი ჩაცხრება, ყოველ შემთხვევაში, ჩვენი გადმოსახედიდან. გამომდინარე იქიდან, რომ J0313-1806-დან ჩვენთან მოსული სინათლე 13,03 მილიარდი წლის წინ არის წამოსული, ეს გალაქტიკა დღეს სულ სხვანაირად უნდა გამოიყურებოდეს.
მიუხედავად ამისა, ეს კვაზარი და მისი მსგავსი სხვა ობიექტები ავსებენ იმ მზარდ კატალოგს, რომელიც ასტრონომებს სამყაროს გაჩენის ამბის უკეთ გარკვევაში ეხმარება. ამავე დროს, ჩვენი ტექნოლოგიების დახვეწასთან ერთად, ყველაფრის დასაწყისის შესახებ ჩვენი ცოდნაც სულ უფრო იზრდება.
„სამომავლო დაკვირვებები ამ კვაზარს უფრო დეტალურად შეისწავლის, გვიჩვენებს მისი გადინების სტრუქტურას და გვეტყვის, რამდენად შორს ვრცელდება მისი ქარი გალაქტიკიდან, რაც უკეთეს წარმოდგენას შეგვიქმნის მისი ევოლუციური ეტაპის შესახებ“, — აღნიშნავს ვანგი.
კვლევა ამერიკის ასტრონომიული საზოგადოების 237-ე შეხვედრაზე წარმოადგინეს, მალე The Astrophysical Journal Letters-ში გამოქვეყნდება, იქამდე კი ხელმისაწვომია სერვერზე arXiv.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
