ჩვენგან რამდენიმე ათასი სინათლის წლის მანძილზე, აფეთქების შედეგად წარმოქმნილ ღრუბელში იმალება ერთი შედარებით პატარა, მკვრივი ობიექტი, რომელიც ეწინააღმდეგება ვარსკვლავური ფიზიკის ჩვენეულ გაგებას.
ყველა გაგებით ის ნეიტრონული ვარსკვლავია, მაგრამ ფრიად უჩვეულო. აქვს ჩვენი მზის მასის მხოლოდ 77 პროცენტი და წარმოადგენს ამ სახის ყველაზე დაბალმასიან ობიექტს ჩვენთვის ცნობილთა შორის.
აქამდე ცნობილ ყველაზე დაბალმასიანი ნეიტრონული ვარსკვლავის მასა ჩვენი მზისას 1,17-ჯერ აღემატებოდა.
ახლად აღმოჩენილი ობიექტი არა მხოლოდ პატარაა, არამედ მნიშვნელოვნად ჩამორჩება თეორიის მიერ ნეიტრონული ვარსკვლავისთვის პროგნოზირებულ მინიმალურ მასას. ეს კი იმაზე მიუთითებს, რომ ამ ულტრამკვრივ ობიექტთა შესახებ ჩვენს წარმოდგენაში ან რაღაც ნაპრალია, ან ის სულაც არ არის ნეიტრონული ვარსკვლავი და სინამდვილეში წარმოადგენს ჯერ არნახულ ობიექტს, რომელსაც „უცნაურ“ ვარსკვლავს უწოდებენ.
ნეიტრონული ვარსკვლავები სამყაროს ერთ-ერთი ყველაზე მკვრივი ობიექტებია. წარმოიქმნებიან მზეზე დაახლოებით 8 – 30-ჯერ მასიურ ვარსკვლავთა სიკვდილის შემდეგ, მათ ადგილას. როდესაც ასეთი ვარსკვლავი ბირთვში სინთეზისთვის საჭირო საწვავის მარაგს ამოწურავს, სუპერნოვად ფეთქდება და ამ დროს იშორებს და კოსმოსში ისვრის გარე შრეების მატერიას.
ვარსკვლავის ბირთვს უკვე აღარ აქვს სინთეზის შედეგად წარმოებული გარე მიმართულების წნევა და საკუთარ თავში კოლაფსირდება იმდენად მკვრივ ობიექტად, რომ ატომის ბირთვები ერთმანეთს ესრისება, ელექტრონები კი იძულებული არიან, პროტონებს იმდენ ხანს მიეკრან, რომ ნეიტრონებად გადაიქცნენ.
ამ კომპაქტურ ობიექტთა უმეტესობას ჩვენს მზეზე 1,4-ჯერ მეტი მასა აქვს, მაგრამ თეორია მიუთითებს, რომ მათი მასის დიაპაზონი 2,3 – 1,1 მზის მასას შორის უნდა მერყეობდეს. ამ სფეროების (ნეიტრონული ვარსკვლავი) დიამეტრი დაახლოებით 20 კილომეტრია და ერთი ჩაის კოვზი მათი მატერია 10 მილიონიდან რამდენიმე მილიარდ ტონამდე იწონის.
მკვრივ ობიექტებად ასევე შეიძლება გადაიქცეს ნეიტრონულ ვარსკვლავებზე უფრო მაღალი ან დაბალი მასის მქონე ვარსკვლავები. უფრო მძიმე ვარსკვლავები შავ ხვრელებად გადაიქცევიან. უფრო მსუბუქები თეთრ ჯუჯებად — ნეიტრონულ ვარსკვლავებზე უფრო მსუბუქ ობიექტებად, რომელთა მასის ზედა ზღვარიც 1,4 მზის მასაა, მაგრამ ისინიც საკმაოდ კომპაქტურები არიან. სწორედ ასეთი ობიექტად გადაიქცევა ჩვენი მზე მომავალში.
ამ კვლევის ობიექტი ნეიტრონული ვარსკვლავი მდებარეობს სუპერნოვას ნარჩენის, სახელად HESS J1731-347-ის ცენტრში, რომელიც წინა გამოთვლების მიხედვით, ჩვენგან დაახლოებით 10 000 სინათლის წლით არის დაშორებული. ნეიტრონულ ვარსკვლავთა შესწავლის ერთ-ერთი სირთულეა მანძილების ცუდად გაზომვა. ზუსტი მანძილის ცოდნის გარეშე რთულია ვარსკვლავის სხვა მახასიათებელთა სწორად გაზომვა.
ცოტა ხნის წინ, HESS J1731-347-ში დამალული კიდევ ერთი ოპტიკურად კაშკაშა ვარსკვლავი აღმოაჩინეს. ევროპის კოსმოსური სააგენტოს ხომალდ „გაიას“ მონაცემების გამოყენებით, გერმანიის ქალაქ ტუბინგენის უნივერსიტეტის ასტრონომთა ჯგუფმა HESS J1731-347-მდე მანძილის გამოთვლა შეძლო და დაადგინა, რომ სინამდვილეში, ის ჩვენთან უფრო ახლოს არის, დაახლოებით 8150 სინათლის წლის მანძილზე.
ეს კი იმას ნიშნავს, რომ საჭირო იყო ამ ნეიტრონული ვარსკვლავის სხვა მახასიათებელთა წინა შეფასებების გადახედვა, მათ შორის მისი მასის. ნეიტრონული ვარსკვლავის მიერ გამოყოფილი რენტგენული გამოსხივების გამოყენებით, კვლევის ავტორმა, ვიქტორ დოროშენკომ და მისმა კოლეგებმა დააზუსტეს, რომ მისი რადიუსი 10,4 კილომეტრია, მასა კი წარმოუდგენლად დაბალი, სულ რაღაც 0,77 მზის მასა.
გამოდის, რომ სინამდვილეში ის შეიძლება სულაც არ იყოს ისეთი ნეიტრონული ვარსკვლავი, როგორებსაც ჩვენ ვიცნობთ და ამის ნაცვლად, იყოს ჰიპოთეტური ობიექტი, რომელიც აქამდე ჯერ არ გამოგვივლენია.
„ჩვენი გამოთვლები მიუთითებს, რომ HESS J1731-347-ში არსებული ცენტრალური კომპაქტური ობიექტი ამ დროისათვის ჩვენთვის ცნობილი ყველაზე მსუბუქი ნეიტრონული ვარსკვლავია და პოტენციურად უფრო ეგზოტიკური ობიექტი – „უცნაური ვარსკვლავობის“ კანდიდატი.
თეორიის მიხედვით, უცნაური ვარსკვლავი ძლიერ ჰგავს ნეიტრონულ ვარსკვლავს, მაგრამ დიდი პროპორციით შეიცავს ფუნდამენტურ ნაწილაკებს, სახელად კვარკებს. კვარკები ფუნდამენტური სუბატომური ნაწილაკებია, რომლებიც გაერთიანების შედეგად წარმოქმნიან ისეთ კომპოზიტურ ნაწილაკებს, როგორებიცაა პროტონები და ნეიტრონები. არსებობს კვარკების ექვსი სხვადასხვა ტიპი — ზედა, ქვედა, ხიბლი, უცნაური, ზემოთა და ქვემოთა. პროტონები და ნეიტრონები ზედა და ქვედა კვარკებისგან შედგება.
თეორია მიუთითებს, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავის შიგნით, უკიდურესად შეკუმშულ გარემოში, სუბატომური ნაწილაკები მათ შემადგენელ კვარკებად იშლება. ამ მოდელის მიხედვით, უცნაური ვარსკვლავები შედგებიან მატერიისგან, რომელიც ზედა, ქვედა და უცნაური კვარკების თანაბარი პროპორციისგან შედგება.
უცნაური ვარსკვლავები საკმარისად დიდი მასის ქვეშ უნდა წარმოიქმნას, რათა შეკუმშვა ნამდვილად მოხდეს, მაგრამ რადგან ნეიტრონულ ვარსკვლავთა წესები თამაშიდან გადის მაშინ, როდესაც საქმეში საკმარისი ოდენობის კვარკებია ჩართული, არსებითად აღარც ქვედა ზღვარი არსებობს. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ არ შეგვიძლია გამოვრიცხოთ იმის შესაძლებლობა, რომ ეს ნეიტრონული ვარსკვლავი სინამდვილეში უცნაური ვარსკვლავია.
ამბავი უკიდურესად ამაღელვებელი იქნება; კვარკულ მატერიას და უცნაური კვარკების მატერიას მეცნიერები უკვე ათწლეულებია ეძებენ. მიუხედავად იმისა, რომ უცნაური ვარსკვლავი ნამდვილად შესაძლებელია, მაგრამ უფრო დიდია იმის ალბათობა, რომ ეს ობიექტი ნეიტრონული ვარსკვლავი იყოს, რაც ასევე ფრიად ამაღელვებელი ამბავია.
„მიღებული შეზღუდვები მასისა და რადიუსის თაობაზე, მაინც სრულ შესაბამისობაშია ნეიტრონული ვარსკვლავის სტანდარტულ ინტერპრეტაციასთან და მისი გამოყენებით, ამ დაშვებით, შესაძლებელია გაუმჯობესდეს ასტროფიზიკური შეზღუდვები ცივი მკვრივი მატერიის მდგომარეობის განტოლებაზე “, — წერენ მკვლევრები.
მათი განცხადებით, მიუხედავად წიაღის სავარაუდო შემადგენლობისა, ასეთი მსუბუქი ნეიტრონული ვარსკვლავი ფრიად დამაინტრიგებელი ობიექტი ჩანს ასტროფიზიკური თვალსაზრისით.
ამჟამინდელი მოდელებით რთულია იმის გარკვევა, თუ როგორ შეიძლებოდა ჩამოყალიბებულიყო ასეთი მსუბუქი ნეიტრონული ვარსკვლავი. ამიტომ, რისგანაც არ უნდა შედგებოდეს ის, HESS J1731-347-ის შუაგულში მდებარე მკვრივი ობიექტი აუცილებლად რაღაც ახალს გვასწავლის მასიურ ვარსკვლავთა სიკვდილის შემდეგი სიცოცხლის შესახებ.
კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
