გრავიტაციული ტალღების ასტრონომიის წყალობით, ახლა უკეთ შეგვიძლია გავიგოთ რა ხდება, როცა შავი ხვრელები ერთმანეთს ეჯახება. ერთმანეთის გარშემო ახლოს მოძრავი შავი ხვრელები იმდენად ძლიერ სივრცე-დროის ჭავლებს გამოყოფენ, რომ მათი დაფიქსირება ჯერ კიდევ შეჯახებამდეა შესაძლებელი. რა ხდება ამის შემდეგ? ჩვენ მხოლოდ პროგნოზების გაკეთება შეგვიძლია.
თუმცა, ახალმა აღმოჩენამ შესაძლოა, ყველაფერი შეცვალოს. ჩვენგან 2,5 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე გალაქტიკაში ასტრონომებმა შენიშნეს ორი სუპერმასიური შავი ხვრელი, რომლებიც ერთმანეთთან შეჯახების კურსზე დგანან.
ისინი ჯერ ერთმანეთისგან საკმაოდ შორს არიან და ასტრონომთა შეფასებით, მათი შეჯახება დაახლოებით 2,5 მილიარდი წლის შემდეგ მოხდება. მიუხედავად ამისა, ამ ობიექტებისგან უკვე ძალიან ბევრი რამის სწავლა შეგვიძლია.
ამ აღმოჩენის უდიდესი დაპირება ის არის, რომ დაგვეხმარება უკეთესად შევაფასოთ გრავიტაციული ტალღების ფონი — ერთმანეთთან შეჯახების გზაზე შემდგარი ორი სუპერმასიური შავი ხვრელის მიერ გამოყოფილი დაბალი სიხშირის გრავიტაციული ტალღები.
ასეთი ხმაური ასტრონომებს ჯერ აღმოჩენილი არ აქვთ, რადგან ის თანამედროვე ინსტრუმენტთა დიაპაზონს მიღმაა. თუმცა ახლა, როცა ხედვის არეალში გვაქვს სუპერმასიურ შავ ხვრელთა წყვილი, მათი მახასიათებლები ასტრონომებს საშუალებას აძლევს შეაფასონ, რამდენი ასეთი წყვილი შეიძლება არსებობდეს სამყაროში და თანაც, წარმოქმნიდნენ გრავიტაციულ ტალღათა ფონურ ხმაურს.
ამ ხმაურის დაფიქსირებით გავიგებთ, ეჯახებიან თუ არა საერთოდაც ერთმანეთს სუპერმასიური შავი ხვრელები.
სამი წლის წინ დაფიქსირებული შავ ხვრელთა შეჯახება გაცილებით ნაკლებ დრამატული იყო, რადგან საქმე ეხებოდა ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელების შერწყმას; ამის შემდეგ დააფიქსირეს კიდევ ერთი ასეთი მოვლენა, როცა ერთმანეთს 50 და 34 მზის მასის მქონე ორი შავი ხვრელი შეეჯახა.
სუპერმასიური შავი ხვრელები სრულიად სხვა კატეგორიაა. ახლად აღმოჩენილი წყვილიდან თითოეული ჩვენს მზეზე 400 მილიონჯერ მასიურია; გარდა ამისა, თითოეული მათგანი განთავსებულია საკუთარი გალაქტიკის შუაგულში, ანუ ისინი ერთმანეთს ამ გალაქტიკების შერწყმის შემდეგ შეეჯახებიან.
როგორი იქნება ამ პროცესის შედეგად მიღებული საბოლოო გალაქტიკის ბირთვი? საკითხავი ის არის, იქნება ეს ერთი გიგანტური, მზეზე 800 მილიონჯერ მასიური სუპერმასიური შავი ხვრელი თუ მიახლოებისას ისინი ერთმანეთის გარშემო ახლო, მუდმივ ორბიტაზე ჩაიჭედებიან.
პრინსტონის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსის, ჯენი გრინის განცხადებით, სწორედ ეს გახლავთ ასტრონომიის ერთ-ერთი მთავარი დაბრკოლება ამჟამად — უცნობია, ეჯახებიან თუ არა ერთმანეთს სუპერმასიური შავი ხვრელები.
თეორიული მოდელების მიხედვით, როცა ორი გალაქტიკა ერთმანეთს ეჯახება, გარდაუვალია მათ შავ ხვრელთა შერწყმაც; ამ დროს ისინი ორბიტულ ენერგიას მიმდებარე გაზსა და ვარსკვლავებს უნდა გადასცემდნენ და შესაბამისად, ერთმანეთის გარშემო სულ უფრო და უფრო ახლოს, სპირალურად მოძრაობენ.
ცნობილია, რომ ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელები თანდათან ერთიანდებიან და წარმოქმნიან ერთ ობიექტს, მაგრამ რაც შეეხება სუპერმასიურ შავ ხვრელებს, ჯერ მათ შესახებ არაფერი ვიცით.
ორბიტის შემცირებასთან ერთად, მცირდება მათ შორის არსებული სივრცის რეგიონიც, რომლისთვისაც მათ ენერგიის გადაცემა შეუძლიათ. მაშინ, როცა ისინი ერთმანეთს ერთი პარსეკის (3,2 სინათლის წელი) მანძილზე მიუახლოვდებიან, სივრცის ეს რეგიონი თეორიულად საკმარისი აღარ არის, რათა უზრუნველყოს ორბიტის შემდგომი დაშლა. შესაბამისად, ისინი სტაბილურ ბინარულ (ორმაგ) ორბიტაზე რჩებიან პოტენციურად მილიარდობით წლის განმავლობაში. ამას ასტრონომები ბოლო პარსეკის პრობლემას უწოდებენ.
თუკი დავინახავთ ბინარულ გალაქტიკურ ბირთვებს, ეს პრობლემაც უნდა გადაიჭრას, მაგრამ როცა ერთმანეთთან შეჯახების გზაზე მდგარი ეს ობიექტები ერთი პარსეკის მანძილზე მიუახლოვდებიან, ეს დაშორება იმდენად მცირეა, რომ მათ შორის განსხვავებას ვეღარ შევამჩნევთ. აქვე არ დაგავიწყდეთ, საერთოდაც რამდენად რთულია თავად შავი ხვრელის დანახვა.
ახლად აღმოჩენილ სუპერმასიურ შავ ხვრელთა წყვილი ერთმანეთისგან ჯერ 430 პარსეკის (1400 სინათლის წელი) მანძილზე იმყოფება და შესაბამისად, ბოლო პარსეკის პრობლემას ისინი პირდაპირ ვერ გადაჭრიან. მიუხედავად ამისა, ისინი ჩვენთვის მაინც დიდად გამოსადეგია, რადგან ასტრონომებს საშუალებას აძლევს, უკეთესად შეაფასონ, რა დრო დასჭირდება მათი შეჯახებისა და დაფიქსირებადი გრავიტაციული ტალღების წარმოქმნის დაწყებას.
მას შემდეგ, რაც ეს ორი სუპერმასიური შავი ხვრელი ჰიპოთეტური გრავიტაციული ტალღების ფონის კონტექსტში შეაფასეს, მკვლევართა ჯგუფი მივიდა დასკვნამდე, რომ დედამიწიდან დაფიქსირებად მანძილზე უნდა არსებობდეს ერთმანეთთან შერწყმის კურსზე მდგარი 112 სუპერმასიური შავი ხვრელი.
შესაბამისად, არ არის გამორიცხული, უახლოეს წლებში გრავიტაციულ ტალღათა ფონის დაფიქსირებაც მოხერხდეს.
თუ აღმოჩნდა, რომ გრავიტაციული ტალღების ფონი სავსეა სუპერმასიურ შავ ხვრელთა წყვილის ხმაურით, ეს იმას ნიშნავს, რომ ისინი ერთმანეთთან სწორედ ბოლო პარსეკის მანძილზე იმყოფებიან.
იმ შემთხვევაში კი, თუ ეს ხმაური არ დაფიქსირდა, იქნებ ბოლო პარსეკი საერთოდაც დაუძლეველია.
კვლევა ჟურნალ The Astrophysical Journal Letters-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
