შავი ხვრელი არის რეგიონი კოსმოსში, სადაც გრავიტაციის ძალა იმდენად ძლიერია, რომ მისგან გაქცევა სინათლესაც არ შეუძლია. ძლიერი გრავიტაცია წარმოიქმნება იმის გამო, რომ მატერია ჩაპრესილია ციცქნა სივრცეში. ასეთი შეკუმშვა შეიძლება მოხდეს ვარსკვლავის სიცოცხლის დასასრულს. ზოგიერთი შავი ხვრელი სწორედ ვარსკვლავთა სიკვდილის შედეგადაა წარმოქმნილი.
იმის გამო, რომ სინათლეც ვერ გაურბის, შავი ხვრელები უხილავია. თუმცა, შავ ხვრელთა ძებნა მაინც შეუძლია სპეციალური ინსტრუმენტების მქონე კოსმოსურ ტელესკოპებს. მათ შეუძლიათ შავ ხვრელებთან ძალიან ახლოს მისულ მატერიასა და ვარსკვლავებზე დაკვირვება.
რამხელაა შავი ხვრელი?
შავი ხვრელები შეიძლება იყოს სხვადასხვა ზომის, მაგრამ მაინც გამოირჩევა სამი ძირითადი ტიპი. შავი ხვრელის მასა და ზომა განსაზღვრავს, თუ რა სახისაა იგი.
ყველაზე პატარებს პირველად შავ ხვრელებს უწოდებენ. მეცნიერებს სჯერათ, რომ ამ ტიპის შავი ხვრელები ზომით ერთი ატომის ხელაა, მაგრამ აქვთ მოზრდილი მთის მასა.
ყველაზე გავრცელებული ტიპია საშუალო ზომის შავი ხვრელები, რომელთაც „ვარსკვლავურს“ უწოდებენ. ვარსკვლავურ შავ ხვრელთა მასამ შეიძლება 20 მზის მასას მიაღწიოს, მაგრამ მასში თავისუფლად მოთავსდება 16 კმ დიამეტრის მქონე ბურთი. სავარაუდოდ, ჩვენს გალაქტიკა ირმის ნახტომში უამრავი ვარსკვლავური შავი ხვრელი არსებობს.
უდიდეს შავ ხვრელებს „სუპერმასიურს“ უწოდებენ. ამ ობიექტთა მასა 1 მილიონი მზის მასას აჭარბებს და მათში მოთავსდებოდა ბურთი, რომლის დიამეტრიც დაახლოებით მზის სისტემის ზომის იქნებოდა. როგორც მეცნიერული მტკიცებულებები მიუთითებს, სუპერმასიური შავი ხვრელი ყოველი დიდი გალაქტიკის ცენტრშია მოთავსებული. ირმის ნახტომის ცენტრში მდებარე სუპერმასიურ შავ ხვრელს მშვილდოსანი A-ს უწოდებენ. მისი მასა დაახლოებით 4 მილიონი მზის მასას უდრის და მასში თავისუფლად მოთავსდებოდა მზის დიამეტრის მქონე ბურთი.
როგორ წარმოიქმნება შავი ხვრელი?
მიჩნეულია, რომ პირველადი შავი ხვრელები ადრეულ სამყაროში წარმოქიმნა, დიდი აფეთქებიდან სულ მალე.
ვარსკვლავური შავი ხვრელი წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც ძალიან მასიური ვარსკვლავის ბირთვი საკუთარ თავს ანგრევს. ეს კოლაფსი ასევე წარმოქმნის სუპერნოვას — აფეთქებულ ვარსკვლავს, რომელიც თავის გარკვეულ ნაწილებს კოსმოსში ტყორცნის.
მეცნიერები ფიქრობენ, რომ სუპერმასიური შავი ხვრელები ზუსტად იმავე დროს წარმოიქმნენ, რა დროსაც ის გალქტიკები, რომლებშიც არიან მოთავსებულნი. მათი ზომა დაკავშირებულია თავიანთ გალაქტიკების ზომასა და მასაზე.
თუ შავი ხვრელები „შავია“, საიდან იციან მეცნიერებმა, რომ ისინი არსებობს?
შავი ხვრელის დანახვა შეუძლებელია იმიტომ, რომ ძლიერი გრავიტაცია მისი ცენტრისკენ მიაქანებს მთლიან სინათლეს. თუმცა, მეცნიერებს შეუძლიათ დაინახონ მისი ძლიერი გრავიტაციის ეფექტები მის გარშემო არსებულ ვარსკვლავებსა და გაზებზე. თუკი ვარსკვლავი სივრცეში გარკვეული წერტილის გარშემო ორბიტაზე მოძრაობს, მეცნიერებს შეუძლიათ შეისწავლონ მისი მოძრაობა, რათა გაარკვიონ, ხომ არ მოძრაობს იგი შავი ხვრელის გარშემო.
როდესაც შავი ხვრელი და ვარსკვლავი ერთმანეთის გარშემო ძალიან ახლოს მოძრაობენ, წარმოიქმნება მაღალი ენერგიის მქონე სინათლე. მისი დანახვა სამეცნიერო ინსტრუმენტებს შეუძლია.
შავი ხვრელის გრავიტაცია ზოგჯერ შეიძლება საკმარისად ძლიერი იყოს იმისათვის, რათა ვარსკვლავს გამოაცალოს გაზის გარე ფენები და თავის გარშემო თანდათან წარმოქმნას და გაზარდოს დისკი, რომელსაც აკრეციის დისკს უწოდებენ. აკრეციის დისკიდან გაზი შავ ხვრელში სპირალურად მიემართება, რა დროსაც ის ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე ცხელდება და ყველა მიმართულებით გამოყოფს რენტგენულ გამოსხივებას, რომელსაც NASA-ს ტელესკოპები ადვილად ზომავენ. ამ ინფორმაციას ასტრონომები შავი ხვრელის მახასიათებელთა უკეთ შესასწავლად იყენებენ.
შეუძლია თუ არა შავ ხვრელს დედამიწის განადგურება?
შავი ხვრელები სამყაროში არ დაეხეტებიან და არ ყლაპავენ შემთხვევით ობიექტებს. ისინი ზუსტად ისევე ემორჩილებიან გრავიტაციის კანონებს, როგორც სხვა დანარჩენი კოსმოსური ობიექტები. შავი ხვრელის ორბიტა ძალიან ახლოს უნდა იყოს მზის სისტემასთან, რათა დედამიწა დააზიანოს, ეს კი ძალიან ნაკლებ მოსალოდნელია.
მზის ადგილას რომ მისივე მასის მქონე შავი ხვრელი მოვათავსოთ, დედამიწა მასში სულაც არ ჩავარდება. მზის მასის მქონე შავ ხვრელს ზუსტად მზის მსგავსი გრავიტაცია ექნება. შესაბამისად, პლანეტები ისევე დაიწყებენ ამ შავი ხვრელის გარშემო მოძრაობას, როგორც დღეს მოძრაობენ მზის გარშემო.
გადაიქცევა თუ არა ოდესმე მზე შავ ხვრელად?
მზეს არ აქვს საკმარისი მასა იმისათვის, რათა შავ ხვრელად კოლაფსირდეს.
მილიარდობით წლის შემდეგ, როდესაც ჩვენი მზე სიცოცხლის დასასრულს მიაუხლოვდება, იგი წითელი გიგანტი ვარსკვლავი გახდება. სწორედ ამ დროს, როცა ის უკვე გახარჯავს საწვავის უკანასკნელ მარაგს, თავის გარე ფენებს კოსმოსში გატყორცნის და წარმოქმნის გაზის კაშკაშა რგოლს, რომელსაც პლანეტური ნისლეული ეწოდება. საბოლოოდ, მზისგან დარჩება მხოლოდ ცივი თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავი.
როგორ სწავლობს NASA შავ ხვრელებს?
NASA შავ ხვრელებს შეისწავლის ისეთი კოსმოსური ხომალდებით, როგორებიცაა ჩანდრას რენტგენული გამოსხივების ობსერვატორია, თანამგზავრი „სვიფტი“ და ფერმის გამა-გამოსხივების კოსმოსური ტელესკოპი. ფერმი 2008 წელს გაუშვეს და სუპერმასიურ შავ ხვრელთა და სხვა ასტრონომიულ ფენომენთა ძიების კვალდაკვალ, შეისწავლის გამა-გამოსხივებას — სინათლის ყველაზე ენერგიულ ფორმას. ასეთი კოსმოსური ხომალდები მეცნიერებს ეხმარება პასუხი გასცენ კითხვებს სამყაროს წარმოშობის, ევოლუციისა და ბედ-იღბალის შესახებ.
მომზადებულია nasa.gov-ის მიხედვით
