2014 წლის ნოემბერში მთელი მსოფლიოს ტელესკოპებმა ძლიერი სიგნალი დააფიქსირეს — ჩვენგან 300 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე შავმა ხვრელმა ვარსკვლავი დაიჭირა და დაფლითა, მის მატერიას კი ხარბად შეექცა.
ამ მოვლენის შედეგად გამოყოფილი რადიოსიგნალების ანალიზებმა ახლო ურთიერთკავშირი გამოავლინა შავი ხვრელის კვების მაჩვენებელსა და მის მიერ ამოფრქვეულ ელექტრომაგნიტურ ნაკადებს შორის.
შავი ხვრელები წარმოადგენს სამყაროს ყველაზე ძლიერ ძალებს, მაგრამ იმის გამო, რომ ისინი სრულად შთანთქავენ ხილულ სინათლეს, მათ შესახებ ძალიან ცოტა რამ ვიცით. მათი დანახვა არ შეგვიძლია ისე, როგორც სხვა ობიექტებს ვხედავთ.
ზოგიერთი შავი ხვრელი, ასტროფიზიკური ნაკადების, იმავე ფარდობითობის ნაკადების სახით გამოყოფს ელექტრომაგნიტურ ენერგიას. ეს გახლავთ აქტიური, ანუ კვების პროცესში მყოფი შავი ხვრელის პოლუსებიდან ამოფრქვეული რადიაციისა და ნაწილაკების ნაკადი.
არ ვიცით, რა აძლევს ძალას ამ ნაკადებს, მაგრამ უკვე შეგვიძლია შევეგებოთ რადიო-ექოს, რომელიც 2014 წელს ვარსკვლავის შთანთქმიდან 13 დღის შემდეგ დავაფიქსირეთ. პასუხი შესაძლოა, ამ ექომ გაგვცეს.
კვების დროს ენერგიის 90% რენტგენული გამოსხივების სახით გამოიყოფა. მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტისა და ჯონ ჰოპკინსის ინსტიტუტის მკვლევრებს სჯერათ, რომ დააფიქსირეს შავი ხვრელიდან ამომავალი მატერიის ნაკადების მტკიცებულება მაშინ, როდესაც მასში ვარსკვლავის მატერია ჩაედინებოდა.
მკვლევართა აზრით, ნაკადებსა და შავი ხვრელის კვებას შორის არსებული მსგავსი მახასიათებლები მიუთითებს, რომ ნაკადების სიმძლავრეს აკონტროლებს შავი ხვრელის მიერ ვარსკვლავის შთანთქმის მაჩვენებელი, რასაც ასევე უწოდებენ გრავიტაციული დაფლეთვის მოვლენას.
„ეს ყველაფერი აშკარად გვეუბნება, რომ შავი ხვრელის კვების მაჩვენებელი აკონტროლებს მის მიერ წარმოქმნილი ნაკადების სიმძლავრეს. კარგად ნაკვები შავი ხვრელი გამოყოფს ძლიერ ნაკადებს, ნახევრად მშიერი შავი ხვრელი კი მათ ან საერთოდ არ წარმოქმნის, ან გამოყოფს ძალიან სუსტ ნაკადებს. ჩვენ წინაშეა პირველი შემთხვევა, როცა ვხედავთ სუპერმასიური შავი ხვრელის კვების მიერ კონტროლირებულ ნაკადს“, — ამბობს კვლევის ავტორი დირაჯ პაშამი.
გრავიტაციული დაფლეთვის მოვლენა ხდება მაშინ, როცა ვარსკვლავი ძალიან ახლოს ჩაივლის შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტთან, იგივე უკან არდაბრუნების წერტილთან. ამ დროს შავი ხვრელის გრავიტაციული ძალა ვარსკვლავს იჭერს. იმის გამო, რომ შავი ხვრელის გრავიტაციული ველი უმძლავრესია, ვარსკვლავი იფლითება და შავი ხვრელის ირგვლივ წარმოიქმნება აკრეციის დისკო, რომელიც სპირალურად ჩაედინება მის ცენტრში.
ეს მოვლენა უმძლავრესი, სასტიკი და ენერგეტიკულია; ამ დროს ენერგიის აფეთქებები გამოიყოფა მთელ ელექტრომაგნიტურ სპექტრში. მიჩნეულია, რომ აკრეციის დისკოს შიდა, უკიდურესად ცხელი ნაწილიდან გამოიყოფა რენტგენული გამოსხივება, გარე ნაწილიდან კი ოპტიკური და ულტრაიისფერი გამოსხივება. რაც შეეხება რადიოსიგნალებს, მკვლევართა თქმით, ეს საკითხი ცოტა უფრო იდუმალებით მოცულია.
„ჩვენთვის ცნობილია, რომ რადიოტალღები მოდის მაგნიტურ ველში მოძრავი მართლაც ენერგიული ელექტრონებისგან. ეს პროცესი კარგად შესწავლილია, მაგრამ ნამდვილად საკამათოა, საიდან მოდიან თავად ეს ენერგეტიკული ელექტრონები“, — ამბობს პაშამი.
ერთი ჰიპოთეზის მიხედვით, მათ წარმოქმნის შოკური ტალღა, რომელიც ენერგიას აძლევს მიმდებარე პლაზმას. მაგრამ თუ მართლაც ასეა, წარმოქმნილ რადიოტალღათა მახასიათებლები ძალიან სხვანაირად უნდა გამოიყურებოდეს იმ რენტგენული გამოსხივების მახასიათებლებისგან, რომელსაც გამოყოფს აკრეციის დისკოდან შავ ხვრელში ჩამავალი მატერია.
პაშამმა და კვლევის თანაავტორმა, სოერტ ვან ვალზენმა დაადგინეს, რომ ეს კონკრეტული მონაცემები ამას სულაც არ მიუთითებდა. ამ შემთხვევაში, რადიომონაცემები ძალიან ჰგავდა უკვე შესწავლილ რენტგენული გამოსხივების მონაცემებს.
რენტგენულ მონაცემებში არსებულ რყევებში (ფლუქტუაცია) რადიომონაცემები 13 დღის შემდეგაც გამოიკვეთა. რადიოგამომყოფი რეგიონის ზომა 400 000-ჯერ აღემატებოდა ჩვენს მზეს, რენტგენული გამოყოფის რეგიონი კი მხოლოდ 25-ჯერ.
„დაწყვილება შეიძლება მომხდარიყო მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ არსებობს ფიზიკური პროცესი, რომელიც ერთმანეთთან როგორღაც აკავშირებს რენტგენული გამოსხივების წარმომქმნელ აკრეციის დინებასა და რადიოგამოსხივების წარმომქმნელ რეგიონს“, — აღნიშნავს პაშამი.
მისი თქმით, ეს შემთხვევით არ ხდება და „თვალნათელია, რომ არსებობს მიზეზობრივი კავშირი რენტგენული სხივების წარმომქმნელ პატარა რეგიონსა და რადიოტალღების გამომყოფ დიდ რეგიონს შორის“.
მკვლევრებს სჯერათ, რომ მათ მიერ მიღებული ასეთი შედეგები მიუთითებს ნაკადზე, რომელიც შავი ხვრელის კვების დაწყებისთანავე იწყებს ამოფრქვევას. მაგრამ იმის გამო, რომ ნაკადი ძალიან ახლოსაა შავ ხვრელთან, რადიოტალღებს წყაროებთანვე შთანთქავენ სხვა ელექტრონები და ხელახლა გამოყოფა მხოლოდ გარკვეული მანძილის შემდეგ იწყება. სწორედ ეს ფაქტი ხსნის დროში წყვეტას.
ცოტა ხნის წინ შევიტყვეთ ისიც, რომ შავი ხვრელები წარმართავენ გალაქტიკათა ევოლუციას. თუკი ეს ახალი კვლევა მართებული აღმოჩნდა და დადგინდა, რომ შავი ხვრელის ნაკადები მის მიერ შთანთქმული მატერიის პროპორციულია, ამ პროცესს შეიძლება კიდევ უფრო მეტად მოეფინოს შუქი და დაგვეხმაროს გალაქტიკათა ევოლუციის ახალი სიმულაციური მოდელების შექმნაში.
კვლევა The Astrophysical Journal-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია mit.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით
