ასტრონომებმა შავი ხვრელიდან თითქმის სინათლის სიჩქარით ამოფრქვეული ჭავლები გადაიღეს
ასტრონომებმა შავი ხვრელიდან თითქმის სინათლის სიჩქარით ამოფრქვეული ჭავლები გადაიღეს

ნასას ჩანდრას რენტგენულმა ობსერვატორიამ შორეული შავი ხვრელიდან თითქმის სინათლის სიჩქარით ამოტყორცნილი მატერიის ჭავლები შენიშნა. არ შეგეშინდეთ, ეს ობიექტი ჩვენგან 10 000 სინათლის წლით არის დაშორებული და უფრო შთამბეჭდავი სანახაობაა, ვიდრე რაიმე საფრთხე.

ადვილი გამოსაცნობია, რაც ამის წაკითხვისთანავე გაიფიქრეთ. „როგორ, შავი ხვრელიდან გაქცევა ხომ არაფერს შეუძლია?“ დიახ, არ გეშლებათ, ეს ნამდვილად არაფერს ძალუძს. ეს მატერია სინამდვილეში შავი ხვრელიდან არ ამოდის. ის მოდის შავი ხვრელის გარშემო მოძრავი, ხახუნისგან გახურებული მატერიისგან.

ამ ჭავლებს ასტროფიზიკურ, იგივე რელატივისტურ ჭავლებს უწოდებენ. წარმოქმნილია მატერიის მბრუნავი დისკოების მიერ, რომლებსაც აკრეციული დისკოებს უწოდებენ.

ასეთი დისკოები გვხვდება პულსარების, ნეიტრონული ვარსკვლავების და შავი ხვრელების გარშემო.

ამ კონკრეტულ შავ ხვრელს MAXI J1820+070-ს უწოდებენ. არის ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელი და აქვს ჩვენს მზეზე რვაჯერ მეტი მასა. ჰყავს მეგობარიც, ანუ ბინარული კომპანიონი. თუმცა, ეს კომპანიონი შავი ხვრელი როდია, ის ვარსკვლავია.

მისი მასა მზის მასის ნახევარია. შესაბამისად, მათი ურთიერთობა აშკარაა — უფრო მასიური შავი ხვრელი თავის ვარსკვლავურ კომპანიონზე მბრძანებლობს. ამ უკანასკნელს ის მატერიას ჰპარავს და საკუთარ აკრეციულ დისკოში გადატყორცნის.

ამ დისკოში მოხვედრილი მატერია კი უკვე განწირულია. მისი უდიდესი ნაწილი შავ ხვრელში ჩავა. მას შემდეგ, რაც ის მოვლენათა ჰორიზონტის საზღვარს გადაკვეთს, სამყაროს სამუდამოდ დაემშვიდობება, ყოველ შემთხვევაში იქამდე, სადამდეც ამჟამინდელი ჩვენი გათვლები სწვდება. თუმცა, შავ ხვრელში ეს მატერია მთლიანად არ ჩავა. დისკოში არსებულ მატერიას დიდხანს შეუძლია იბრუნოს შავი ხვრელის გარშემო.

სწორედ აქ წარმოიქმნება ჭავლები. დისკოს მატერიის ნაწილი მას სწორედ ჭავლების გზით ტოვებს, ეს ჭავლები კი იძულებულია მიჰყვეს შავი ხვრელის მაგნიტური ველის ხაზებს. შედეგად, წარმოიქმნება ერთმანეთის საპირისპირო მხარეს მოქცეული ორი რელატივისტური ჭავლი — ერთი ჩრდილოეთით, მეორე სამხრეთით.

2018-2019 წლებში ჩატარებული ოთხი დაკვირვების შედეგად, ჩანდრას ობსერვატორიამ სწორედ ამ ჭალვების გადაღება შეძლო.

შესაბამისი კვლევა, რომელსაც პარიზის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი მატილდ ესპინასი ხელმძღვანელობდა, The Astrophysical Journal Letters-ში გამოქვეყნდა.

ამ ჭავლებში შეიმჩნევა ერთი აშკარად უჩვეულო ფენომენი. როდესაც ასტრონომებმა მათი სიჩქარე გაზომეს, აღმოჩნდა, რომ ჩრდილოეთის ჭავლი ჩვენგან საწინააღმდეგო მიმართულებით სინათლის სიჩქარის 60 პროცენტით მოძრაობს.

თუმცა, ჩვენი მიმართულებით მოძრავი სამხრეთის ჭავლის სიჩქარე სინათლის სიჩქარის 160 პროცენტი აღმოჩნდა, რაც შეუძლებელია.

ის, რაც იქ ხდება, სუპერლუმინალური მოძრაობის სახელით არის ცნობილი.

სუპერლუმინალურ მოძრაობაში, მატერიის ჭავლი დამკვირვებლის მიმართულებით ისე ჩანს, თითქოს სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად მოძრაობს, მაგრამ ასე არ არის.

სინამდვილეში, მატერიის ჭავლი თითქმის სინათლის სიჩქარით მოძრაობს. ამავე დროს, მატერიისგან მომდინარე სინათლე, რა თქმა უნდა, სინათლის სიჩქარით მოძრაობს, სხვა არჩევანი არც აქვს. ამ ორის კომბინაცია კი ქმნის ილუზიას, რომ თავად სინათლე არღვევს სინათლის სიჩქარის ბარიერს.

სინამდვილეში, მატერიის ორივე ჭავლი ერთნაირი სიჩქარით მოძრაობს — სინათლის სიჩქარის დაახლოებით 80 პროცენტით. ამავე დროს, ორივე ჭავლის სინათლე მოძრაობს რა თქმა უნდა, სინათლის სიჩქარით.

სისტემა MAXI J1820+070-ს ასტრონომები ადრეც აკვირდებოდნენ. ამ დროისათვის ცნობილია მხოლოდ ორი ისეთი ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელი, რომლებიც ასეთ სწრაფ ჭავლებს გამოყოფენ. შესაბამისად, ეს MAXI-ს სისტემა ასტრონომებისთვის უმნიშვნელოვანესია.

2019 წლის ერთ-ერთ კვლევაში აღწერილია MAXI J1820+070-ს ამოფრქვევა ელექტრომაგნიტურ სპექტრში. იმ დროისათვის, ამ შავ ხვრელთან ძალიან კაშკაშა ანთებები შეიმჩნეოდა, განსაკუთრებით ცხადად კი რადიოგამოსხივება.

აღნიშნული კვლევის ფარგლებში შეისწავლეს აკრეციის პროცესი, რა დროსაც დადგინდა, რომ კაშკაშა ანთებების დროს, აკრეციის დისკოს შიდა ნაწილი სტაბილური იყო. მკვლევართა განცხადებით, მათი კვლევა მოიცავდა ანთების შესახებ არსებულ მონაცემთა მხოლოდ მცირე ნაწილს.

ახალი კვლევა 2019 წლის კვლევის გაგრძელებაა, სულ მცირე, ნაწილობრივ მაინც. თუმცა, წინა კვლევა ჭავლებს რადიოგამოსხივებაში დააკვირდა, ჩანდრა კი რენტგენულ გამოსხივებაზეა ფოკუსირებული. გარდა ამისა, ჩანდრას მონაცემებთან ერთად, მკვლევრებმა ასევე გამოიყენეს ტელესკოპების — VLA-სა და MeerKAT-ის მონაცემები. აღსანიშნავია ისიც, რომ ეს დაკვირვებები წინა დაკვირვებებზე ორჯერ დიდხანს მიმდინარეობდა.

ახალი კვლევის ავტორები აღნიშნავენ, რომ 2018 წლის ამოფრქვევებისას, კოსმოსში გაიტყორცნა დაახლოებით 200 მილიონი მილიარდი კილოგრამი მატერია. ამ ოდენობის მატერიის თავმოყრა შავ ხვრელს საკუთარ აკრეციის დისკოში მხოლოდ რამდენიმე საათში შეუძლია.

თავად ჭავლები წარმოადგენს მატერიასა და ენერგიას. ჭავლების ენერგიის დიდი ნაწილი მაშინ გამოიყოფა, როცა ნაწილაკები შავი ხვრელის გარშემო არსებულ სხვა მატერიასთან ურთიერთქმედებს. ამ მატერიას ეჯახება თავად ჭავლებიც, რაც ასევე წარმოქმნის შოკურ ტალღებს.

მკვლევრები ამ პროცესს ადარებენ ზებგერითი ხომალდის ხმოვან ტალღებს დედამიწის ატმოსფეროში. როდესაც ეს ჭავლები ვარსკვლავთშორის მატერიას ეჯახება, წარმოიქმნება ნაწილაკების ენერგია, რომელიც უფრო დიდია, ვიდრე დიდ ადრონულ კოლაიდერში წარმოქმნილი.

როგორც კვლევის ავტორები წერენ, მტკიცებულება მიუთითებს, რომ ჭავლების ენერგიის უდიდესი ნაწილი არ სხივდება და მხოლოდ მას შემდეგ გამოიყოფა, რაც ისინი მიმდებარე სივრცესთან დაიწყებს ურთიერთქმედებას.

მომზადებულია Universe Today-ს მიხედვით.

დატოვე კომენტარი