გრავიტაციულ ტალღებზე ჩატარებული უახლესი დაკვირვება ამ დრომდე უდიდესი შედეგებით დასრულდა.
ხუთ თვეზე ნაკლებ დროში, 2019 წლის ნოემბრიდან 2020 წლის მარტამდე, LIGO-Virgo-ს ინტერფერომეტრებმა 35 გრავიტაციული ტალღის მოვლენა ჩაიწერეს. საშუალოდ, ეს კვირაში 1,7 გრავიტაციულ ტალღას უდრის დაკვირვებათა პერიოდში.
წინა პროექტის ფარგლებში ეს მაჩვენებელი საშუალოდ 1,5 ტალღა იყო, რაც მნიშვნელოვან ზრდას წარმოადგენს. გრავიტაციული ტალღები პირველად 2015 წლის სექტემბერში დააფიქსირეს და მას შემდეგ, ამ დროისათვის, ჯამში 90 ასეთი მოვლენაა დაფიქსირებული.
„დაკვირვებების დაწყებიდან, LIGO-სა და Virgo-ს მიერ გრავიტაციული ტალღების აღმოჩენის მაჩვენებელი გაათმაგდა. დაკვირვებათა ბოლო სერიაში 35 ტალღა დავაფიქსირეთ, რაც უზარმაზარი შედეგია. შედარებისათვის — პირველი სერიისას, 2015-2016 წლებში, სამი თვის განმავლობაში მხოლოდ სამი ტალღა დააფიქსირეთ. ნამდვილად შევაბიჯეთ გრავიტაციულ ტალღათა დაფიქსირების ახალ ერაში, რაც თავის მხრივ, ძალიან ბევრ ინფორმაციას მოგვცემს სამყაროში ვარსკვლავთა სიცოცხლისა და სიკვდილის შესახებ“, — ამბობს ავსტრალიის ეროვნული უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი სიუზან სკოტი.
ახლად აღმოჩენილი 35 ტალღიდან, 32 დიდი ალბათობით შავ ხვრელთა წყვილებს შორის მომხდარი შეჯახებების შედეგია. ეს მაშინ ხდება, როდესაც ერთმანეთის გარშემო ახლო ორბიტაზე მოძრავი ორი შავი ხვრელი საბოლოოდ ერთმანეთს ეჯახება და წარმოიქმნება ერთი, უფრო მასიური შავი ხვრელი.
ასეთი შეჯახების დროს სივრცე-დროში გაედინება ჭავლები, ზუსტად ისე, როგორც გუბეში ქვის ჩაგდებისას წარმოქმნილი წყლის ჭავლები. ამ ჭავლების ანალიზის საფუძველზე, ასტრონომებს შეუძლიათ შავ ხვრელთა მახასიათებლების დადგენა.
მონაცემებში გამოვლინდა სხვადასხვა მასის შავი ხვრელი, რომელთაგან ყველაზე მასიურს 87 მზის მასა ჰქონდა. ეს შავი ხვრელი 61 მზის მასის მქონე კომპანიონ შავ ხვრელს შეეჯახა და შედეგად, წარმოიქმნა 141 მზის მასის მქონე ერთი შავი ხვრელი. ამ მოვლენას ასტრონომებმა GW200220_061928 უწოდეს.
კიდევ ერთი შეჯახების შედეგად წარმოიქმნა 104 მზის მასის მქონე შავი ხვრელი; ორივე მათგანი ე. წ. შუალედურმასიან შავ ხვრელებს მიეკუთვნება, მასის კატეგორიას 100-დან მილიონამდე მზის მასას შორის. ამ დროისათვის, მასის ამ დიაპაზონში მხოლოდ რამდენიმე შავი ხვრელია აღმოჩენილი.
მოვლენა GW200220_061928 საინტერესოა იმ თვალსაზრისითაც, რომ შეჯახებაში მონაწილე ერთი შავი ხვრელი ჯდება ე. წ. მასის ზედა ნაპრალში. ამჟამინდელი მოდელების მიხედვით, 65 მზის მასაზე დიდი შავი ხვრელის წარმოქმნა შეუძლებელია ერთი ვარსკვლავისგან, როგორც ეს ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელების შემთხვევაში ხდება.
ამის მიზეზი წინაპარი ვარსკვლავებია, რომლებიც იმდენად მასიურები არიან, რომ მათი სუპერნოვად აფეთქება, რასაც წყვილურ არასტაბილურ სუპერნოვას უწოდებენ, ვარსკვლავის ბირთვს მთლიანად ანადგურებს და აღარაფერი რჩება გრავიტაციულად შავ ხვრელად კოლაფსირებისთვის.
ეს კი მიუთითებს, რომ 87 მზის მასის მქონე შავი ხვრელი შეიძლება უკვე მომხდარი კიდევ ერთი შეჯახების შედეგად არის წარმოქმნილი. GW200220_061928 პირველი არ არის, რომელშიც მასის ზედა ნაპრალში მოქცეული შავი ხვრელია ჩართული, მაგრამ მისი დაფიქსირება მიუთითებს, რომ იერარქიულ შავ ხვრელთა შეჯახებები სულაც არ არის იშვიათი.
კიდევ ერთ მოვლენაში ჩართულია მასის ქვედა ნაპრალში არსებული ობიექტი — ეს გახლავთ ნაპრალი 2,5 და 5 მზის მასის შავ ხვრელებს შორის. ჯერ აღმოჩენილი არ არის 5 მზის მასაზე უფრო მასიური ნეიტრონული ვარსკვლავი და არც 2,5 მზის მასაზე უფრო მცირე შავი ხვრელი. მოვლენა GW200210_092254-ში ჩართულია დაახლოებით 2,8 მზის მასის მქონე ობიექტი. ასტრონომთა დასკვნით, ის ძალიან პატარა შავი ხვრელია.
„ამ ორმაგ სისტემებში შავ ხვრელთა მასებზე და ბრუნვაზე დაკვირვება მიუთითებს, როგორ შეწყვილდნენ ეს სისტემები თავდაპირველად“, — ამბობს სკოტი.
მისივე განცხადებით, ასევე ჩნდება საოცარი კითხვები. მაგალითად, გაჩნდა თუ არა ასეთი სისტემა ისეთი ორი ვარსკვლავისგან, რომლებმაც სიცოცხლის ციკლი ერთობლივად გალიეს და თანდათან შავ ხვრელებად გადაიქცნენ? ანდაც, შეწყვილდნენ თუ არა ეს შავი ხვრელები ისეთ დინამიკურ გარემოში, როგორიც არის გალაქტიკის ცენტრი?
ასევე ირკვევა, რომ 35 მოვლენიდან სამში მონაწილეობს შავი ხვრელი და რაღაც უფრო ნაკლებად მასური ობიექტი, სავარაუდოდ, ნეიტრონული ვარსკვლავი. ასეთი მოვლენები ასტრონომთა დიდი ინტერესის საგანია, რადგან შეიძლება ბევრი რამ გვიამბოს ნეიტრონული ვარსკვლავის წიაღის შესახებ, თუკი ოდესმე დავაფიქსირებთ ასეთ მოვლენას, რომელიც სინათლეს გამოყოფს.
„ჯერ მხოლოდ ახლა ვიწყებთ იმის გააზრებას, რამდენად საოცარი მრავალფეროვნების შავი ხვრელები და ნეიტრონული ვარსკვლავები არსებობს სამყაროში. ჩვენ მიერ მიღებული უახლესი შედეგები ადასტურებს, რომ მრავალგვარია მათი ზომა და კომბინაციები, ამოვხსენით მრავალი დიდი ხნის საიდუმლო და ზოგიერთი ახალი თავსატეხიც. ამ დაკვირვებათა წყალობით, სულ უფრო ახლოს მივდივართ ვარსკვლავებისა და სამყაროს განვითარების ბევრი საიდუმლოს ამოხსნასთან“, — ამბობს გლაზგოს უნივერსიტეტის ასტრონომი კრისტოფერ ბერი.
კვლევა ხელმისაწვდომია სერვერზე arXiv.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
