სამყაროს ადრეულ პერიოდში აღმოჩენილი სუპერმასიური შავი ხვრელი ყველაზე „გაუმაძღარია“ ამ დროისათვის ჩვენთვის ცნობილთა შორის.
მდებარეობს დიდი აფეთქებიდან 1,5 მილიარდი წლის შემდეგი პერიოდის გალაქტიკა LID-568-ის შუაგულში და მატერიას წარმოუდგენლად ხარბად სანსლავს — ედინგტონის ზღვრის სახელით ცნობილ თეორიულ მაქსიმუმზე 40-ჯერ მაღალი მაჩვენებლით.
მსგავსი რამ მეცნიერებს ჯერ არასოდეს უნახავთ და ეს აღმოჩენა შეიძლება ადრეული სამყაროს ერთ-ერთი უდიდესი საიდუმლოს ამოხსნაშიც დაეხმაროს — როგორ გახდნენ სუპერმასიური შავი ხვრელები ასე წარმოუდგენლად მასიურები დიდი აფეთქებიდან საკმაოდ მოკლე პერიოდში.
„ამ შავ ხვრელს ნამდვილი ნადიმი აქვს. ეს ექსტრემალური შემთხვევა აჩვენებს, რომ ედინგტონის ზღვარს ზემოთ წასული სწრაფად კვების მექანიზმი ერთ-ერთი შესაძლო ახსნაა იმისა, თუ რატომ ვხედავთ ადრეულ სამყაროში ასეთ გიგანტურ შავ ხვრელებს“, — ამბობს ჯემინის ობსერვატორიის ასტრონომი ჯულია შარვატჩერი.
ედინგტონის ზღვარი შავი ხვრელის კვების პროცესის ბუნებრივი შედეგია. როდესაც შავი ხვრელი აქტიურად შთანთქავს დიდი ოდენობით მატერიას, ეს მატერია პირდაპირ გრავიტაციაში კი არ ვარდება, ჯერ ბრუნვას იწყებს, როგორც წყალი დრენაჟში და მხოლოდ დისკოს შიდა კიდეზე არსებული მატერია კვეთს ჰორიზონტს შავ ხვრელში.
უზარმაზარი ოდენობის ხახუნი და გრავიტაცია მატერიის დისკოს ექსტრემალურ ტემპერატურაზე აცხელებს, რაც მის ნათებას იწვევს.
ერთ ფოტონს ბევრი არაფერი შეუძლია, მაგრამ სულ სხვა საქმეა აქტიური სუპერმასიური შავი ხვრელის აკრეციული დისკოს ნათება. გარკვეულ წერტილში, რადიაციის გარეთ მიმართული წნევა ემთხვევა შავი ხვრელის შიდა მიმართულების გრავიტაციულ მიზიდვას, რაც მატერიას ახლოს მისვლაში უშლის ხელს. ეს გახლავთ ედინგტონის ზღვარი.
აკერციის ედინგტონის ზღვრის დარღვევა შესაძლებელია. მას სუპერედინგტონის აკრეციას უწოდებენ და ამ დროს, შავი ხვრელი აბსოლუტური მონსტრი ხდება, იძენს იმდენ მასას, რამდენსაც მოასწრებს იქამდე, ვიდრე ამაში რადიაციის წნევა შეუშლის ხელს. ასტრონომთა აზრით, სწორედ ეს უნდა იყოს ის ერთ-ერთი გზა, რომლითაც ადრეულმა შავმა ხვრელებმა შეიძინეს ამხელა მასა.
მკვლევართა ჯგუფმა, რომელსაც ჯემინის ობსერვატორიის ასტრონომი ჰიევონ სუჰი ხელმძღვანელობდა, ჩანდრას რენტგენული ობსერვატორიის მიერ აღმოჩენილი, რენტგენულ დიაპაზონში კაშკაშა, მაგრამ სხვა ტალღისსიგრძეებში მკრთალი გალაქტიკების შესასწავლად ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი გამოიყენა.
როდესაც გალაქტიკა LID-568-ს მიადგნენ, გაუჯჭირდათ სივრცე-დროში მისი მანძილის იდენტიფიცირება. გალაქტიკა ძლიერ მკრთალი და ძნელად დასანახი იყო; თუმცა, ჯეიმს ვების ინსტრუმენტ NIRSpec-ის გამოყენებით, ჯგუფმა გალაქტიკის ზუსტი პოზიცია განსაზღვრა.
მიუხედავად იმისა, რომ LID-568 ჩვენგან მკრთალად ჩანს, ის უშორესი მანძილი, რაც ჩვენ მასთან გვაშორებს, ნიშნავს იმას, რომ ის უკიდურესად კაშკაშა უნდა იყოს. დეტალურმა დაკვირვებებმა ცხადყო მძლავრი გადინებები სუპერმასიური შავი ხვრელიდან, რაც წარმოადგენს მატერიის შთანთქმის (აკრეცია) მტკიცებულებას, რადგან ამ დროს, მატერიის გარკვეული ნაწილი კოსმოსში იტყორცნება.
მონაცემთა გულმოდგინე ანალიზებმა ცხადყო, რომ სუპერმასიური შავი ხვრელი შედარებით პატარაა, რა თქმა უნდა, სუპერმასიური შავი ხვრელის კვალობაზე; აქვს მხოლოდ 7,2 მზის მასა. ამას გარდა, დისკოს გარშემო მატერიის მიერ წარმოქმნილი სინათლე იმაზე გაცილებით ძლიერი იყო, ვიდრე ამ მასის შავ ხვრელს უნდა შესძლებოდა წარმოქმნა. მიუთითებდა აკრეციის (შთანთქმის) მაჩვენებელზე, რომელიც 40-ჯერ აღემატება ედინგტონის ზღვარს.
ამ მაჩვენებლით, სუპერედინგტონის აკრცია უკიდურესად ხანმოკლე უნდა იყოს, რაც იმას ნიშნავს, რომ სუჰი და მისი კოლეგები წარმოუდგენლად იღბლიანები აღმოჩნდნენ, რომ ეს პროცესი მოქმედებაში დაიჭირეს. ეჭვგარეშეა, რომ LID-568 დაკვირვებების პოპულარული სამიზნე გახდება შავი ხვრელის მეცნიერთათვის.
ეს კი თავის მხრივ, მეცნიერებს ადრეული სამყაროს შესწავლის საშუალებას მისცემს. არსებობს მტკიცებულებები, რომლებიც მიუთითებს, რომ პირველი სუპერმასიური შავი ხვრელები წარმოიქმნა არა ვარსკვლავთა კოლაფსის, არამედ უზარმაზარი ვარსკვლავებისა და გაზის გროვების საკუთარი გრავიტაციის ქვეშ, პირდაპირი კოლაფსის შედეგად. ასე შეიძლება გაჩენილიყო გიგანტური შავი ხვრელები ადრეულ სამყაროში. სუპერედინგტონის აკრეცია ამ ფაზლის კიდევ ერთი ნაჭერი უნდა იყოს.
კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია noirlab.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
