ასტრონომებმა ჩვენი გალაქტიკის, ირმის ნახტომის სუპერმასიური შავი ხვრელის, მშვილდოსანი A*-ს გარშემო სპირალივით მოძრავი მაგნიტური ველი გადაიღეს.
მეცნიერთა ჯგუფმა მშვილდოსანი A*-ს ჩრდილის პირდაპირ სურათზე პოლარიზაციის ეფექტი დააფიქსირა და გაზომა. საინტერესოა, რომ ამის შედეგად გამოვლინდა მაგნიტური ველის ისეთივე სტრუქტურა, რომელიც აქამდე შავი ხვრელის სხვა ერთადერთ პირდაპირ სურათზე გვქონდა ნანახი — სუპერმასიურ შავ ხვრელ M87*-ის შემთხვევაში.
„ვხედავთ, რომ ირმის ნახტომის ცენტრალური შავი ხვრელის სიახლოვეს არის ძლიერი, დაგრეხილი, ორგანიზებული შავი ხვრელი. ვინაიდან მშვილდოსანი A*-ს პოლარიზაციის ზუსტად ისეთივე სტრუქტურა აღმოაჩნდა, როგორიც გაცილებით დიდ და მძლავრ შავ ხვრელ M87*-ს აქვს, ვიგებთ, რომ ძლიერი და მოწესრიგებული მაგნიტური ველები კრიტიკულ როლს ასრულებს მის ურთიერთქმედებაში გარშემო არსებულ გაზთან და მატერიასთან“, — ამბობს ჰარვარდ-სმიტსონის ასტროფიზიკური ცენტრის ასტროფიზიკოსი სარა ისაუონი.
შავი ხვრელისთვის ფოტოს გადაღება ადვილი საქმე არ არის. მოვლენათა ჰორიზონტის ტელესკოპის (EHT) საერთაშორისო თანამშრომლობის პროექტი წლების განმავლობაში აგროვებდა მონაცემებს, რათა მშვილდოსანი A*-ს და M87*-ის ფოტოები მიეღო.
თუმცა, მათი ძალისხმევა ამით არ დასრულებულა: შემდეგი ნაბიჯია მონაცემთა ინტერპრეტირება, რათა დადგინდეს, როგორ მუშაობს სუპერმასიური შავი ხვრელები.
ამის გაკეთების ერთ-ერთი გზაა დავაკვირდეთ, როგორ არის ორიენტირებული, ანუ პოლარიზებული სინათლის რხევები შავი ხვრელის გარემოს მიერ. მძლავრი მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ აჩქარებული გამოყოფენ სინათლეს, რომელსაც სინქროტრონულ რადიაციას უწოდებენ. სინათლის ამ სპექტრის პოლარიზაციის წაკითხვა ავლენს მაგნიტური ველის ხაზების სიმძლავრეს და ორიენტაციას.
„შავი ხვრელის სიახლოვეს მანათობელი ცხელი გაზის პოლარიზებული სინათლის გადაღებით, ჩვენ პირდაპირ ვუყურებთ მაგნიტური ველების სტრუქტურასა და სიძლიერეს; ისინი შავი ხვრელის მიერ შთანთქმული და უკან ამოსროლილი გაზისა და მატერიის ნაკადს ძაფებივით მიუყვება“, — ამბობს ჰარვარდ-სმიტსონის ასტროფიზიკური ცენტრის ასტროფიზიკოსი ანხელო რიკარტე.
მისი განცხადებით, პოლარიზებული სინათლე ბევრს გვასწავლის ასტროფიზიკის, გაზის მახასიათებლების და შავ ხვრელში არსებულ მექანიზმთა შესახებ.
მშვილდოსანი A*-ს მაგნიტური ველის დაფიქსირების სამუშაო ორნაწილიანი იყო. პირველი ნაბიჯი გახლდათ დაკვირვებული სინათლის პოლარიზაციის დაფიქსირება რვა სხვადასხვა ტელესკოპის გამოყენებით; მათ შორის იყო უმძლავრესი ატაკამის ფართო მილიმეტრულ/სუბმილიმეტრული ტელესკოპი (ALMA). ეს ობსერვატორია შავი ხვრელის თავდაპირველი ფოტოს მიღების სამუშაოებშიც იყო ჩართული.
მას შემდეგ, რაც მონაცემებიდან სიგნალი ამოიღეს, საჭირო იყო იმის გარკვევა, თუ რას ნიშნავდა ის — თავად მაგნიტური ველის დატანა რუკაზე.
შედეგებმა აჩვენა მშვილდოსანი A*-ს გარშემო დაგრეხილი მძლავრი მაგნიტური ველი — მის გარშემო მოძრავი მანათობელი მტვრის ღრუბლის მეშვეობით. მაგნიტური ველი თვალშისაცემად ჰგავდა M87*-ის მაგნიტურ ველს — ისტორიაში პირველი სუპერმასიური შავი ხვრელის ჩრდილისა, რომლის ფოტოც ვიხილეთ.
ეს ყველაფერი იმიტომ არის საინტერესო, რომ ამ ორ შავ ხვრელს შორის მნიშვნელოვანი განსხვავებებია. მშვილდოსანი A* ჩვენს მზეზე დაახლოებით 4,3 მილიონჯერ მასიურია და არც ისე აქტიურია. M87*-ს კი 6,5 მილიარდი მზის მასა აქვს და თანაც ძლიერ აქტიურია. სულაც არ იქნებოდა გასაკვირი, რომ მათ მიმდებარე სივრცეებს შორის მნიშვნელოვანი სხვაობები გვენახა. თუმცა, სახეზეა საოცარი მსგავსებები.
ეს იმაზე მიუთითებს, რომ ფიზიკა შავ ხვრელთა გარშემო საკმაოდ დიდ მასშტაბებს აღწევს, რაც ახალ ხელსაწყოს გვაძლევს მათი ქცევის ინტერპრეტირებისთვის.
„როცა ხელთ გვაქვს ორი შავი ხვრელის ნიმუში, თანაც ერთმანეთისგან ძლიერ განსხვავებული მასებითა და მასპინძელი გალაქტიკებით, მნიშვნელოვანია იმის განსაზღვრა, რაში ეთანხმებიან ისინი ერთმანეთს და რაში არ ეთანხმებიან“, — ამბობს ნეაპოლის ფედერიკო II-ის უნივერსიტეტის ფიზიკოსი მარიაფელიჩია დე ლორენტისი.
„ვინაიდან ორივე მათგანი ჩვენკენ ძლიერი მაგნიტური ველებით არის მომართული, სავარაუდოა, რომ ეს ამ სახის სისტემების უნივერსალურ და ალბათ ფუნდამენტური მახასიათებელი უნდა იყოს. ამ ორ შავ ხვრელს შორის ერთ-ერთი მსგავსება შეიძლება იყოს ჭავლიც (ჯეტი), რომელიც აშკარად დავაფიქსირეთ M87*-ში მაგრამ ჯერ ის ჯერ არ გვიპოვია მშვილდოსანი A*-ში“, — აღნიშნავს მარიაფელიჩია დე ლორენტისი.
კვლევა The Astrophysical Journal Letters-ში გამოქვეყნდა. პუბლიკაცია ხელმისაწვდომია ორ ნაწილად, ამ და ამ ბმულებზე.
მომზადებულია eso.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
