რამდენიმე ასეულ მილიწამში ბევრს ვერაფერს გააკეთებთ. თუმცა, გამა-გამოსხივების ანთების სახით დანახულ ნეიტრონულ ვარსკვლავთათვის საკმარისი დროა, რათა რაღაც გვასწავლონ შავი ხვრელების სიცოცხლის, სიკვდილისა და დაბადების შესახებ.
ღამის ცაზე დაფიქსირებული მაღალენერგიული ანთებების არქივის შესწავლისას, ერთმანეთთან შეჯახებული ვარსკვლავების სინათლის რხევებში ასტრონომებმა აღმოაჩინეს მახასიათებლები, რომლებიც მიუთითებს პაუზაზე, რაც იმ დროს ჩნდება, როდესაც ისინი სუპერმკვრივი ობიექტებიდან წყვდიადის უსასრულო ორმოებად გადაიქცევიან.
ეს პაუზა დაახლოებით 10-დან 300 მილიწამამდე გრძელდება და ტექნიკურად უდრის ორ ახლად წარმოქმნილ, მეგაზომის ნეიტრონულ ვარსკვლავს; მკვლევართა აზრით, თითოეული მათგანი იმდენად სწრაფად ბრუნავდა, რომ ვერ აიცილეს გარდაუვალი — შავ ხვრელებად გადაქცევა.
„ცნობილია, რომ ერთმანეთის გარშემო მბრუნავი ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შეჯახებისას წარმოიქმნება გამა-გამოსხივების მოკლე ანთებები; ვიცით ისიც, რომ საბოლოოდ ისინი შავ ხვრელებად კოლაფსირდებიან, მაგრამ მოვლენათა ზუსტი თანმიმდევრობა ჯერ კიდევ გაურკვეველია. გამა-გამოსხივების ეს მახასიათებლები 1990-იანი წლების დასაწყისში დაკვირვებულ ორ ანთებაში აღმოვაჩინეთ“, — ამბობს მერილენდის უნივერსიტეტის ასტრონომი კოლ მილერი.
თითქმის 30 წლის განმავლობაში, დედამიწას გარს უვლიდა კომპტონის გამა-გამოსხივების ობსერვატორია, რომელიც მონაცემებს შორეული კატაკლიზმური მოვლენებიდან მოსულ რენტგენულ გამოსხივებას და გამა-გამოსხივებას აგროვებდა. მაღალენერგიული ფოტონების ეს არქივი ნამდვილი საგანძურია ისეთი მოვლენებისთვის, როგორიც არის ნეიტრონულ ვარსკვლავთა შეჯახება, რა დროსაც გამოიყოფა რადიაციის მძლავრი პულსები — გამა-გამოსხივების ანთებები.
ნეიტრონული ვარსკვლავები კოსმოსის ნამდვილი მონსტრები არიან. აქვთ დაახლოებით პატარა ქალაქის ზომა, რომელშიც თავს იყრის მზეზე ორჯერ მეტი მასა. აქვთ ისეთი მაგნიტური ველი, როგორიც კოსმოსში სხვას არაფერს.
ბრუნავენ საოცრად სწრაფად და ამ დროს, მაგნიტური ველები ნაწილაკებს წარმოუდგენლად მაღალ სიჩქარეს ანიჭებს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება პოლარული ჭავლები, რომლებიც შუქურას პულსებივით მოჩანს.
ნეიტრონული ვარსკვლავები წარმოიქმნება დაახლოებით 8-30 მზის მასის მქონე ვარსკვლავების სიკვდილის შემდეგ, როდესაც ისინი საწვავის უკანასკნელ მარაგს ამოწურავენ და მათ ადგილზე რჩება დაახლოებით 1,1 – 2,3 მზის მასის ბირთვი, რომელიც ზედმეტად რთულია, რათა საკუთარი გრავიტაციის კუმშვას გაუძლოს.
დაუმატეთ ცოტა მეტი მასა, მაგალითად, ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის ერთმანეთთან ჩაჭედვის გზით და მისი მგზნებარე კვანტური ველებიც კი ვეღარ გაუძლებს გრავიტაციის სურვილს, რომ მკვდარ ვარსკვლავში მოსპოს ყველანაირი ცოცხალი ფიზიკა. შედეგად, ნაწილაკების მკვრივი ბურთიდან ვიღებთ შავი ხვრელის გულს.
ამ პროცესის საბაზისო თეორია საკმაოდ ნათელია — აწესებს ნეიტრონული ვარსკვლავის სიმკვრივის ზოგად ზღვარს, რომ ის კოლაფსირდეს. ცივი, არამბრუნავი მატერიის ბურთებისთვის ეს ზედა ზღვარი არის სამი მზის მასა, მაგრამ ასევე გულისხმობს გარკვეულ გართულებებს, რომლებმაც შეიძლება გააძნელოს ნეიტრონული ვარსკვლავის შავ ხვრელად გადაქცევა.
მაგალითად, 2022 წლის დასაწყისში, ფიზიკოსებმა გვამცნეს დაკვირვებების შესახებ, რომელიც 2018 წელს დაფიქსირებულ გამა-გამოსხივებაზე, სახელად GRB 180618A-ზე ჩაატარეს. ანთების შემდეგ ნათებაში მათ დააფიქსირეს მაგნიტურად დამუხტული ნეიტრონული ვარსკვლავის, სახელად მაგნეტარის ხელწერა; მისი მასა ახლოს იყო ერთმანეთთან შეჯახებული ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის ჯამურ მასასთან.
სულ რაღაც ერთი დღის შემდეგ, ეს ნეიტრონული ვარსკვლავი უკვე აღარ შეიმჩნეოდა; ეჭვიც არ არსებობდა, რომ ის საკუთარ ექსტრაორდინარულ მასას დაემორჩილა და გადაიქცა რაღაც ისეთად, რომლისგან გაქცევა სინათლესაც კი არ ძალუძს.
უცნობია, როგორ გაუძლო მან გრავიტაციას თუნდაც ერთი დღე, მაგრამ ამაში გარკვეული როლი შეიძლება ითამაშა მისმა მაგნიტურმა ველმა.
რამდენიმე მინიშნება შეიძლება მოგვცეს ორმა ახალმა აღმოჩენამაც.
1990-იან წლებში კომპტონის ობსერვატორიის მიერ ჩაწერილ გამა-გამოსხივების ანთებაში შემჩნეული მახასიათებლის უფრო ზუსტი ტერმინია კვაზიპერიოდული რხევა. სიხშირეების ნაზავი, რომელიც სიგნალში იმატებს და ეცემა, შეიძლება გაიშიფროს, რათა აღიწეროს უკანასკნელი მომენტები მასიური ობიექტებისა, რომლებიც ერთმანეთის გარშემო მოძრაობენ და შემდეგ ეჯახებიან.
მკვლევართა განცხადებით, თითოეული შეჯახებისას წარმოიქმნა დაახლოებით 20 პროცენტით უფრო მძიმე ობიექტები, ვიდრე ამჟამად ყველაზე მძიმეს რეკორდის მფლობელი ნეიტრონული ვარსკვლავია — პულსარი, რომლის მასაც მზისას 2,14-ჯერ აჭარბებს. ამას გარდა, მათი დიამეტრი ორჯერ აღემატებოდა ტიპური ნეიტრონული ვარსკვლავისას.
ობიექტები წარმოუდგენლად სწრაფად ბრუნავდნენ — წუთში დაახლოებით 78 000-ჯერ, ანუ გაცილებით სწრაფად, ვიდრე ამჟამინდელი რეკორდსმენი პულსარი J1748–2446ad, რომელიც წამში 707-ჯერ ბრუნავს.
ის რამდენიმე ბრუნი, რაც თითოეულმა ნეიტრონულმა ვარსკვლავმა მოასწრო ხანმოკლე არსებობის განმავლობაში, ანუ წამის მეათასედებში, საკმარისი უნდა ყოფილიყო იმპულსის მომენტისათვის, რათა მათ გრავიტაციულ კოლაფსს შებრძოლებოდა.
სამომავლო კვლევების საგანია, როგორ შეიძლება მოერგოს ეს სხვა ნეიტრონულ ვარსკვლავთა შერწყმებს, რათა უფრო გამოიკვეთოს საზღვრები ვარსკვლავის კოლაფსსა და შავი ხვრელის დაბადებას შორის.
კვლევა ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
