აღმოჩენილია ერთმანეთთან შეჯახების ზღვარზე მყოფი ორი სუპერმასიური შავი ხვრელი — #1tvმეცნიერება
ჩვენგან დაახლოებით ნახევარი მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე გალაქტიკა რაღაც ძალიან საინტერესოს გვპირდება — სუპერმასიურ შავ ხვრელთა შეჯახებას, რომელიც შეიძლება ერთ საუკუნეზე ნაკლებ დროში მოხდეს.
ბლაზარი გალაქტიკა Mrk 501-ის სინათლის ახალი ანალიზები მიუთითებს, რომ მასში არა ერთი, არამედ ორი სუპერმასიური შავი ხვრელია; ორივე მათგანიდან ამოდის მატერიის მაღალი სიჩქარის ჭავლი. აღმოჩენა ჯერ ბოლომდე დადასტურებული არ არის, მაგრამ გერმანიის მაქს პლანკის რადიოასტრონომიის ინსტიტუტის ასტრონომის, სილკე ბრიცენის მიერ ჩატარებული კვლევის თანახმად, ასეთია გალაქტიკის უცნაური ქცევის ყველაზე სრულყოფილი ახსნა.
თუ დადასტურდა, ეს ნიშნავს იმას, რომ კოსმოლოგიის ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო მოვლენა შეიძლება ძალიან ახლოს იყოს — პირველი დაკვირვება მზეზე მილიონობით და მილიარდობით მასიური ორი შავი ხვრელის ერთმანეთთან შეჯახებაზე.
„ბლაზარის ბირთვში ჭავლების სისტემა პირდაპირი ვიზუალიზაციით უდავოდ დაფიქსირდა. ჩვენი კვლევა ეხება ორმაგი ჭავლის სისტემის დაფიქსირებას, რაც მიუთითებს, რომ ამ ბლაზარი გალაქტიკის შუაგულში ორი სუპერმასიური შავი ხვრელია“, — წერენ ბრიცენი და მისი კოლეგები.
მიჩნეულია, რომ სუპერმასიური შავი ხვრელი ყველა დიდი გალაქტიკის შუაგულში იმალება და წარმოადგენს კოსმოსურ გულს, რომლის გარშემოც მოძრაობს მთელი დანარჩენი გალაქტიკა ყოველი თავისი ობიექტით. ეს ბეჰემოთები უზარმაზარ მასებს აღწევენ და წარმოადგენენ რამდენიმე შემაშფოთებელ პრობლემას.
ერთ-ერთი ყველაზე დიდი თავსატეხი ისაა, როგორ გახდნენ ისინი ამხელები. ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელები — რომელთა მასაც მხოლოდ ათეულობით მზის მასის ტოლია — წარმოიქმნებიან მასიური ვარსკვლავის სიკვდილის შემდეგ, მათი ბირთვის კოლაფსირების შედეგად. ცნობილია, რომ ასეთი შავი ხვრელები შეიძლება ერთმანეთს შეეჯახონ და უფრო დიდები წარმოქმნან; ჩვენთვის ცნობილთა შორის ამ გზით წარმოქმნილი ყველაზე დიდი შავი ხვრელის მასა დაახლოებით 225 მზის მასას უდრის.
საიდუმლოებით არის მოცული მილიონობით მზის მასის მქონე შავ ხვრელთა ევოლუციური გზები. მიზეზი ნაწილობრივ ისაა, რომ არ გვაქვს ისეთი ხელსაწყოები, რომლებიც მხოლოდ ერთი სუპერმასიური შავი ხვრელის შერწყმის გრავიტაციულ ტალღებს დააფიქსირებდა, რაც საუკეთესო გზა იქნებოდა შერწყმის გზით ამ ობიექტთა ზრდის გზების დასადგენად.
თუმცა, სუპერმასიური შავი ხვრელები ისეთი საიდუმლოებით მოცული არ არის, როგორც მათი გაცილებით პატარა ნათესავები. ეს მონსტრები ხშირად დიდი ოდენობით მატერიას შთანთქავენ, რომელიც მათ გარშემო დისკოს სახით მოძრაობს, რა დროსაც ძლიერ ცხელდება და კაშკაშებს.
შემდეგ, მატერიის რაღაც ნაწილი, რომელიც შავ ხვრელში ვარდება, მისი მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ მიემართება, მოვლენათა ჰორიზონტს გარეთ. ეს მატერია შავი ხვრელის პოლუსების მიმართულებით ჩქარდება, საიდანაც კოსმოსში უზარმაზარი ძალით იტყორცნება პლაზმის ჭავლის (ჯეტი) სახით, რომელიც რადიოსინათლეში ანათებს. ჩვენს ტელესკოპებს ამ დისკოს დაფიქსირებაც შეუძლია და ჭავლებისაც — რაც უკვე „მტაცებელი“ სუპერმასიური შავი ხვრელის არსებობის მიმანიშნებელია.
ცნობილია, რომ გალაქტიკები ერთმანეთს ეჯახებიან, რის შედეგადაც უფრო დიდი გალაქტიკები წარმოიქმნება. სამყაროს მასშტაბით ამჟამად მრავალი გალაქტიკის შეჯახების პროცესი მიმდინარეობს. ამ დროს, მათ შუაგულებში არსებული სუპერმასიური შავი ხვრელები ერთმანეთისკენ მიიწევენ და საბოლოოდ, ეჯახებიან. დაფიქსირებულია ერთმანეთთან შერწყმის შემდგომი რამდენიმე გალაქტიკა, რომელთა ცენტრშიც ორი ან მეტი სუპერმასიური შავი ხვრელია; ისინი ერთმანეთის გარშემო სპირალურ ორბიტაზე მოძრაობენ, რომელიც თანდათან ვიწროვდება და ბოლოს, შავი ხვრელები ერთმანეთს ეჯახებიან.
გალაქტიკა Mrk 501 ჩვენგან დაახლოებით 464 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე მდებარეობს და ასტრონომთა აზრით, მის ცენტრში ორი (ბინარული) სუპერმასიური შავი ხვრელია. თუმცა, Mrk 501 ბლაზარია — აქტიური სუპერმასიური შავი ხვრელის მქონე გალაქტიკა, რომლის რელატივისტური ჭავლი თითქმის პირდაპირ დედამიწისკენაა მომართული. ის უკიდურესად კაშკაშაა ელექტრომაგნიტურ სპექტრში, რაც მისი ბირთვის დეტალურ ანალიზებს ართულებს.
Mrk 501-ის ცენტრალური რეგიონის მრავალ სხვადასხვა ტალღის სიგრძეში ცვლილებების სათვალთვალოდ, ბრიცენმა და მისმა კოლეგებმა მაღალი რეზოლუციის რამდენიმე რადიოტელესკოპს მიმართეს. დაკვირვებები დაახლოებით 23-წლიან პერიოდს მოიცავდა, რამაც შესაძლებელი გახადა ჭავლის სიკაშკაშის მაჩვენებლების დროთა განმავლობაში მიყოლა.
ამ ცვლილებების გამოყენებით, მკვლევრებმა შექმნეს რეკონსტრუქცია იმისა, თუ როგორ მოძრაობს მატერია გალაქტიკის ცენტრალურ „ძრავასთან“ ახლოს — სწორედ აქ გამოჩნდა რაღაც უცნაური. მახასიათებლები მიუთითებდა მეორე, მკრთალ ჭავლზე, რომელიც, როგორც ჩანს, რადიოს ბირთვის გარშემო საათის ისრის საწინააღმდეგო მიმართულებით ბრუნავს.
„მონაცემების შეფასება გემზე ყოფნის შეგრძნებას ჰგავდა. ჭავლის მთელი სისტემა მოძრაობაშია. ამის ახსნა შეუძლია ორი შავი ხვრელის მქონე სისტემას — ორბიტული სიბრტყე ირხევა“, — ამბობს ბრიცენი.
ამის შემდეგ, ჯგუფმა მოახდინა მათ მიერ დაკვირვებული მოძრაობის მოდელირება და დაასკვნა, რომ ქცევა უფრო ადვილად აიხსნება მეორე სუპერმასიური შავი ხვრელის არსებობით. აღმოაჩინეს სინათლის რყევის ორი პერიოდი. ერთი შვიდწლიანი იყო და როგორც მკვლევრებმა დაადგინეს, ის შეესაბამებოდა რყევას ჭავლის სისტემაში, ბზრიალასავით.
მეორე სულ რაღაც 121-დღიანი იყო; მკვლევართა განცხადებით, ეს შეიძლება შეესაბამებოდეს ორი შავი ხვრელის ორბიტულ პერიოდს, რომლებიც ერთმანეთისგან დაშორებული არიან იმაზე 250-540-ჯერ მეტად, ვიდრე დედამიწა მზისგან. სუპერმასიური შავი ხვრელის მსგავსი დიდი ობიექტებისთვის, ასეთი მანძილი უკიდურესად მცირეა.
ამავე დროს, ეს პარსეკის უმცირესი ნაწილია, რადგან ერთი პარსეკი დაახლოებით 2,3 წელიწადს უდრის. საინტერესოა იმ თვალსაზრისით, რომ საქმე ეხება ე. წ. საბოლოო პარსეკის პრობლემას.
მოდელების თანახმად, ერთმანეთის გარშემო მოძრაობისას, სუპერმასიური შავი ხვრელები თავიანთ ორბიტულ ენერგიას გადასცემენ გარშემო არსებულ ვარსკვლავებსა და გაზს, რის გამოც, მათი საერთო ორბიტა სულ უფრო და უფრო პატარავდება. რაც უფრო მცირდება მათ შორის მანძილი, ასევე მცირდება იმ მასალების რაოდენობა, რომლებსაც მათთვის იმპულსის წართმევა შეუძლია.
იმ დროისთვის, როცა ისინი ერთმანეთისგან დაახლოებით ერთი პარსეკით არიან დაშორებული, გალაქტიკური სამეზობლო უკვე ვეღარ ეხმარება მეტ ორბიტულ დაშლას, რის გამოც, შავი ხვრელების ორბიტა შესაძლოა ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში ასე უცვლელად დარჩეს — იმაზე დიდხანს, ვიდრე სამყაროს ამჟამინდელი ასაკია.
თუკი გალაქტიკა Mrk 501-ში მართლაც ორმაგი შავი ხვრელია, წყვილის ორბიტული დაშორება სულ რაღაც 0.0026 პარსეკი უნდა იყოს, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ასეთ წყვილებს ერთმანეთთან ასე ძალიან მიახლოება შეუძლიათ.
მკვლევართა განცხადებით, ვინაიდან ეს ორი შავი ხვრელი ერთმანეთთან ასე ახლოსაა მისული, მათი შეჯახება ძალიან მალე შეიძლება მოხდეს — 100 წელზე ნაკლებ პერიოდში. ეს კი ასეთ მოვლენაზე დაკვირვების უიშვიათესი შანსი იქნება.
კვლევა Monthly Notices of the Royal Astronomical Society-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია mpg.de-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.