რაც უფრო მეტად ვსწავლობთ სამყაროს, მით უფრო ვხედავთ, რომ თითოეული გალაქტიკა გარს უვლის კოსმოსურ გოლიათს — სუპერმასიურ შავ ხვრელს, რომელიც გალაქტიკის ბირთვს ენერგიით ავსებს.
ამ გიგანტურ ობიექტთა შესახებ ჯერ ბევრი რამ არ ვიცით; მათ შორის არც ის, როგორ გახდნენ ისინი ამხელები. თუმცა, ახალი კვლევა შეიძლება გარკვეულ კითხვებზე პასუხების მიღებაში დაგვეხმაროს. ცის ერთი რეგიონის ყველა გალაქტიკის ახალი რადიო-კვლევის მიხედვით, გალაქტიკათა ცენტრში მოთავსებული ყოველი სუპერმასიური შავი ხვრელი მატერიას შთანთქავს, მაგრამ ამ საქმეს ისინი ერთმანეთისგან ცოტა განსხვავებულად აკეთებენ.
„სულ უფრო მეტ მინიშნებას ვიღებთ იმის შესახებ, რომ გალაქტიკებს ცენტრში უზარმაზარი, წარმოუდგენლად მასიური შავი ხვრელი აქვთ. რა თქმა უნდა, მათ როგორღაც მოახერხეს ამჟამინდელ მასამდე გაზრდა“, — ამბობს ნიდერლანდების კრონინგენის უნივერსიტეტის ასტრონომი პიტერ ბართელი.
მისივე თქმით, დაკვირვებების წყალობით, ამ ზრდის პროცესს ისინი ახლა უკვე ხედავენ; პროცესები ნელია, მაგრამ საკმარისია მათ შესასწავლად.
შავი ხვრელების მასათა დიაპაზონში უცნაური ნაპრალია, რაც იმას ნიშნავს, რომ ფაზლში გვაკლია რომელიღაც მნიშვნელოვანი ნაჭერი, რომელიც სწორედ შავი ხვრელების წარმოქმნასა და ზრდას ეხება. ვარსკვლავური მასის შავ ხვრელებს, რომლებიც მასიურ ვარსკვლავთა ბირთვის კოლაფსირების შედეგად წარმოიქმნებიან, ძირითადად რამდენიმე მზის მასა აქვთ; ამ დროისათვის დაფიქსირებულ უდიდეს ასეთ შავ ხვრელს 142 მზის მასა აქვს და ეს მაჩვენებელიც უჩვეულოდ დიდია, რადგან აღმოჩნდა, რომ ეს შავი ხვრელი ორი პატარა შავი ხვრელის შეჯახების შედეგად არის წარმოქმნილი.
მეორე მხრივ, სუპერმასიურ შავ ხვრელებს რამდენიმე მილიონიდან მილიარდამდე მზის მასა აქვთ. ალბათ იფიქრებთ, რომ სუპერმასიური შავი ხვრელები ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელებისგან იზრდებიან და შესაბამისად, სამყაროში ბევრი უნდა იყოს შუალედური მასის მქონე შავი ხვრელიც; თუმცა, მხოლოდ რამდენიმე ასეთი ობიექტია დაფიქსირებული.
ამ ამბის გარკვევის ერთ-ერთი გზაა უკვე დაფიქსირებულ შავ ხვრელთა კვლევა, რათა გავიგოთ, გვაძლევს თუ არა რაიმე გასაღებს მათი ქცევა; სწორედ ასე მოიქცა სამხრეთ აფრიკის რესპუბლიკის ქალაქ პრეტორიას უნივერსიტეტის ასტრონომთა ჯგუფი ჯეკ რედკლიფის ხელმძღვანელობით.
ფოკუსირდნენ კოსმოსის რეგიონზე, რომელსაც GOODS-North-ს უწოდებენ; მდებარეობს დიდი დათვის თანავარსკვლავედის მიმართულებით. ეს რეგიონი ჰაბლის ღრმა კვლევების საგანიც იყო და საკმაოდ კარგად არის შესწავლილი, მაგრამ ძირითადად ოპტიკურ, ულტრაიისფერ და ინფრაწითელ ტალღის სიგრძეებში.
რედკლიფმა და მისმა ჯგუფმა ამ რეგიონის ანალიზები რამდენიმე სხვადასხვა ტალღის სიგრძეში ჩაატარა, მათ შორის რენტგენულსა და რადიოში. შედეგად, გამოავლინეს აქტიური გალაქტიკური ბირთვები, სადაც მოთავსებულია აქტიური სუპერმასიური შავი ხვრელი, რომელიც სხვადასხვა ტალღის სიგრძეებში კაშკაშებს.
როდესაც სუპერმასიური შავი ხვრელი აქტიურად შთანთქავს მატერიას — მიმდებარე სივრცეში არსებულ გაზსა და მტვერს, ეს მატერია ცხელდება და გამოყოფს ელექტრომაგნიტურ რადიაციას, რომელიც კოსმოსში ძალიან შორ მანძილებზე ჩანს.
იმის მიხედვით, თუ რა ოდენობის მტვერი ბინდავს გალაქტიკის ბირთვს, ამ სინათლის ზოგიერთი ტალღის სიგრძე შეიძლება სხვაზე უფრო ძლიერი იყოს; შესაბამისად, ცის კონკრეტულ მონაკვეთზე ყველა აქტიური გალაქტიკური ბირთვის საპოვნელად მხოლოდ ერთი რომელიმე ტალღის სიგრძე არ გამოდგება.
ამ დამატებითი ინფორმაციით შეიარაღებულმა მკვლევართა ჯგუფმა აქტიურ გალაქტიკურ ბირთვთა კვლევა GOODS-North რეგიონში ჩაატარა, განახორციელა რამდენიმე დაკვირვება.
პირველი რაც დაადგინეს ის იყო, რომ მატერიის ყველა აქტიური მიერთება ერთნაირი არ არის. შეიძლება ამაში გასაკვირი არც არაფერია, რადგან აქამდეც დაფიქსირებული იყო, რომ სხვადასხვა სუპერმასიური შავი ხვრელი მატერიას სხვადასხვა მაჩვენებლით შთანთქავს, მაგრამ ეს მონაცემები მაინც გამოსადეგია. მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ ზოგიერთი სუპერმასიური შავი ხვრელი მატერიას სხვებზე გაცილებით სწრაფად შთანთქავს, ზოგიერთი კი ბევრს საერთოდაც არ შთანთქავს.
ამის შემდეგ, მათ შეისწავლეს ვარსკვლავთწარმომქმნელი აქტივობა, ანუ რამდენად ემთხვეოდა რეგიონში ძლიერი ვარსკვლავთწარმომქმნელი პერიოდი აქტიურ გალაქტიკურ ბირთვს.
მიჩნეულია, რომ აქტიურ გალაქტიკურ ბირთვს შეუძლია ვარსკვლავთწარმოქმნის პროცესი ჩაახშოს, რადგან გაფანტოს მთელი ის მატერია, რომლისგანაც ვარსკვლავები იბადებიან; თუმცა, ზოგიერთმა კვლევამ ამის საპირისპიროს მიაგნო — ამ პროცესით გამოწვეული შოკის შედეგად, მატერია შეიძლება შეიკუმშოს, კოლაფსირდეს და ვარსკვლავებიც დაიბადოს.
მკვლევართა ჯგუფმა დაადგინა, რომ ზოგიერთ გალაქტიკას ვარსკვლავთწარმომქმნელი აქტივობა ჰქონდა, ზოგსაც არა. საინტერესოა, რომ აქტიურმა ვარსკვლავთწარმომქმნელმა პროცესმა გალაქტიკის ბირთვის დანახვა შეიძლება გაართულოს, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ მეტი კვლევაა ჩასატარებელი ამ პროცესზე აქტიური გალაქტიკური ბირთვის გავლენის უკეთესად დასადგენად.
და ბოლოს, მათ შეისწავლეს რელატივისტური ჭავლებიც, რომლებიც მატერიის აქტიური შთანთქმის პროცესში შეიძლება ამოიფრქვეს სუპერმასიური შავი ხვრელის პოლუსებიდან. მიჩნეულია, რომ ეს ჭავლები შედგება იმ მცირე ოდენობით მატერიისგან, რომელიც აკრეციული დისკოს შიდა რეგიონიდან მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ მიიმართა შავი ხვრელის პოლუსებისკენ, საიდანაც ის კოსმოსში იტყორცნება იონიზებული პლაზმის ჭავლების ფორმით, თანაც წარმოუდგენლად სწრაფად — სინათლის სიჩქარის გარკვეული პროცენტულობით.
დაზუსტებით არ ვიცით, როგორ და რატომ წარმოიქმნება ეს ჭავლები; ჯგუფის კვლევა მიუთითებს, რომ მატერიის შთანთქმის (აკრეცია) მაჩვენებელი ამ პროცესში დიდ როლს არ თამაშობს. აღმოაჩინეს, რომ ჭავლები მხოლოდ ზოგჯერ წარმოიქმნება, მიუხედავად იმისა, შავი ხვრელი მატერიას ნელა ჭამს თუ სწრაფად.
მკვლევართა განცხადებით, ეს ინფორმაცია შეიძლება დაგვეხმაროს აკრეციის ქცევისა და სუპერმასიურ შავ ხვრელთა ზრდის უკეთ შესწავლაში. მათივე თქმით, ეს კვლევა ასევე გვიჩვენებს, რომ ამ მიმართულების კვლევებში რადიოასტრონომიის როლი ძალიან მნიშვნელოვანია.
ეს კი იმას ნიშნავს, რომ მომავალში, როდესაც უფრო მძლავრი ხელსაწყოები გვექნება უფრო ახლოს მივალთ შავ ხვრელთა ერთი უდიდესი საიდუმლოს ამოხსნასთან — საიდან და როგორ გაჩნდნენ სუპერმასიური შავი ხვრელები?
კვლევა ჟურნალ Astronomy & Astrophysics-ში ორ პუბლიკაციად გამოქვეყნდა. შეგიძლიათ იხილოთ აქ და აქ.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
