რას იტყვით კომეტების მჭამელ, პლანეტის მასის შავ ხვრელზე? მისი არსებობა სრულიად შესაძლებელია. თუკი მზის სისტემის გარე ნაწილში ასეთი ობიექტი არსებობს, ორი მკვლევარი ფიქრობს, რომ იციან, როგორ იპოვონ.
თუ მათ ეს მართლაც შეძლეს, ჰიპოთეტური მეცხრე პლანეტის საკითხიც საბოლოოდ გადაწყდება.
ეს მკვლევრები გახლავთ ჰარვარდის უნივერსიტეტის მეცნიერების პროფესორი ავი ლოები და ჰარვარდის სტუდენტი ამირ სირაჯი. მათი კვლევა The Astrophysical Journal Letters-მა გამოსაქვეყნებლად დაამტკიცა.
ნეპტუნის ორბიტის გადაღმა, კოიპერის სარტყლის ობიექტთა გროვაზე გრავიტაციულ გავლენას ახდენს რაღაც ობიექტი, რომელსაც ამისათვის საკმარისი მასა აქვს. ამის ერთ-ერთი ახსნაა მეცხრე პლანეტის ჰიპოთეზა. თუმცა, ამ პლანეტის პოვნა თითქმის შეუძლებელი ამოცანაა და მისი არსებობაც ჰიპოთეტური რჩება.
მკვლევართა სხვადასხვა ჯგუფს კოიპერის სარტყლის ობიექტთა უცნაური ორბიტების რამდენიმე ახსნა აქვთ. ერთი მათგანია ყინულოვან ობიექტთა დისკო; ერთ-ერთი კვლევის მიხედვით, ამის მიზეზი თავად ამ ობიექტთა კოლექტიური მასა უნდა იყოს.
თუმცა, ჩნდება კიდევ ერთი პოტენციური ახსნა.
ახალ პუბლიკაციაში, მკვლევართა წყვილი ვარაუდობს, რომ ამ რეგიონში შეიძლება იმალებოდეს პირველყოფილი შავი ხვრელი.
ხშირად გვესმის ვარსკვლავურ შავ ხვრელთა შესახებ. ისინი წარმოქმნილია მასიურ ვარსკვლავთა სიცოცხლის მიწურულს, მათი გრავიტაციული კოლაფსის შედეგად. ასევე ხშირად გაიგებთ სუპერმასიურ შავ ხვრელთა შესახებ, რომლებიც გალაქტიკათა უმეტესობის შუაგულში არიან გაწოლილი.
ამ გიგანტურ შავ ხვრელთა მასა ჩვენი მზისაზე შეიძლება მილიარდობით მეტი იყოს.
თუმცა, პირველყოფილი შავი ხვრელები გაცილებით პატარაა. ჰიპოთეტურად, ისინი დიდი აფეთქების შემდეგ სიმკვრივის რყევათა შედეგად წარმოიქმნენ. დაიბადნენ რაიმე სახის წინაპარი ვარსკვლავის გარეშე.
ლოები და სირაჯი პირველები არ არიან, რომლებიც კოიპერის სარტყლის ობიექტთა ორბიტების უცნაურობის მიზეზად პირვლყოფილ შავ ხვრელს გვთავაზობენ. თუმცა, ისინი ფიქრობენ, რომ იციან, როგორ იპოვონ არსებობის შემთხვევაში ის იქ.
ამისათვის საჭიროა მასზე დაკვირვება რაიმე ობიექტის, მაგალითად, კომეტის შთანთქმის დროს.
„შავი ხვრელის მისადგომებში, მასთან მიახლოებისას პატარა სხეულები გადნებიან ვარსკვლავთშორისი სივრციდან შავ ხვრელში ჩამავალი გაზის ფონური აკრეციის დროს გამოყოფილი სიცხით. გადნობის შემდეგ, პატარა სხეულებს შავი ხვრელი გრავიტაციულად ანადგურებს, რასაც შემდეგ მისი შთანთქმა მოსდევს“, — ამბობს სირაჯი პრესრელიზში.
ავი ლოები იქვე დასძენს, რომ შავ ხვრელთა წარმოუდგენელი სიბნელის გამო, ამ წყვდიადი გარემოს ხილვის ერთადერთი გზაა რადიაცია, რომელსაც მატერია შავი ხვრელის ხახისკენ მიმავალ გზაზე გამოყოფს.
„დავადგინეთ, რომ თუ ე. წ. მეცხრე პლანეტა სინამდვილეში შავი ხვრელია, მისი არსებობა შეიძლება დავადასტუროთ პროგრამა LSST-ით (Legacy Survey of Space and Time), აკრეციის უცაბედი ანთებებით, რაც ოორტის ღრუბლის მცირე ობიექტთა შთანთქმის შედეგად უნდა წარმოიქმნებოდეს; ამის დაფიქსირება წელიწადში სულ მცირე რამდენჯერმე უნდა იყოს შესაძლებელი“, — წერენ ავტორები.
მაგრამ როგორ უნდა დააკვირდე, თუ არ იცი, სად არის ის?
ეს უკვე ვერა რუბინის ობსერვატორიის და მისი პროგრამა LSST-ის საქმეა.
LSST არის 10-წლიანი მისია, რომლის მიზანია სამხრეთის ცის რუკის შექმნა მრავალჯერადი დაკვირვებებით. ფართო ხედვის ლინზით, ტელესკოპი ყოველ მესამე ღამეს დაასკანირებს მთლიან სამხრეთის ცას. მისი დაკვირვებების მიზანია მთელ რიგ ასტრონომიულ, ასტროფიზიკურ და კოსმოლოგიურ კითხვებზე პასუხის გაცემა.
თუმცა, პროგრამა ასევე ხელსაყრელია გარდამავალ მოვლენებზე დაკვირვებისთვის, მაგალითად, სუპერნოვებზე, პოტენციურად საფრთხის შემცველ ობიექტებზე და შავი ხვრელებიდან მომდინარე ანთებებზეც კი, როდესაც ისინი კომეტებს ან სხვა მატერიას შთანთქავენ.
„LSST-ს ხედვის ფართო ველი აქვს, გამუდმებით ფარავს მთლიან ცას და ეძებს გარდამავალ ანთებებს. ცნობილ სამიზნეთათვის სხვა ტელესკოპებიც კარგია, მაგრამ საქმე ის არის, რომ არ ვიცით, სად ვეძებოთ მეცხრე პლანეტა. ვიცით მხოლოდ ის ფართო რეგიონი, რომელშიც ის შეიძლება იმალებოდეს“, — ამბობს ავი ლოები.
სირაჯი კი განმარტავს, რომ უკიდურესად ღირებულია LSST-ის მიერ ცის კვირაში ორჯერ სკანირების უნარი; ამავე დროს, მისი უპრეცედენტო სიღრმე საშუალებას მოგვცემს დავაფიქსიროთ შედარებით მცირე იმპაქტორებით გამოწვეული ანთებები, რომლებიც მოზრდილებზე უფრო ხშირია.
ვერა რუბინის ობსერვატორიას ამ ანთებათა ავტომატურად დაფიქსირების უნარი ექნება. ამასობაში კი სხვა ტელესკოპებმა უნდა გვითხრან, სად ვეძებოთ. ლოების თქმით, ამ მეთოდით შეიძლება დავაფიქსიროთ ან გამოვრიცხოთ მზიდან ასობით ათასი ასტრონომიული ერთეულის მანძილზე, ოორტის ღრუბლის კიდეზე ჩაჭედილი, პლანეტის მასის შავი ხვრელის არსებობა.
მეცნიერებს აინტერსებთ ისიც, შეიძლება თუ არა, რომ ბნელი მატერიის კანდიდატი სწორედ პირველყოფილი შავი ხვრელები იყოს. LSST-ის დაკვირვებებს აქვს ასეთი ობიექტების არსებობის დადასტურების ან მათი გამორიცხვის უნარი. ამას კი გავლენა ექნება ბნელი მატერია/შავი ხვრელის საკითხზე.
თუ მზის სისტემის გარე ნაწილში მართლაც იმალება შავი ხვრელი, ის მასიური, მაგრამ ერთი ციცქნა უნდა იყოს. მისი დაფიქსირების ერთადერთი გზა კი ანთებებია.
„მზის სისტემის გარე ნაწილის ობიექტთა ანომალიური ორბიტების ასახსნელად რამდენიმე ალტერნატიული მოსაზრებაა. ერთ-ერთი იდეის მიხედვით, მეცხრე პლანეტა სინამდვილეში შეიძლება იყოს გრეიფრუტის ზომის შავი ხვრელი, რომლის მასაც დედამიწისას 5-10-ჯერ აჭარბებს“, — ამბობს სირაჯი.
უცნობია, რამდენად ხშირად უნდა ხდებოდეს ამ ციცქნა შავ ხვრელთა ანთება, მაგრამ ტელესკოპ LSST-ის მთელი მშვენება ის არის, რომ ანთებათა დასანახად არ საჭიროებს რომელიმე რეგიონზე ფოკუსირებას. ის მთლიან სამხრეთ ნახევარსფეროს უყურებს და შენიშნავს ყველაფერს, რაც იქ მოხდება.
ანთებებზე მრავალჯერ დაკვირვება მეცნიერებს მისი მაჩვენებლის განსაზღვრის საშუალებასაც მისცემს. უკეთეს შემთხვევაში კი, ისინი მისი ორბიტის დადგენასაც შეძლებენ.
თუ აღმოჩნდა, რომ აქ, მზის სისტემაში მართლაც იმალება პირველყოფილი შავი ხვრელი, ეს ნამდვილი შოკი იქნება ჩვენს წარმოდგენაზე მრავალი რამის შესახებ. დაუყოვნებლივ გააჩენს უამრავ კითხვას. ალბათ მის შესასწავლად მისიაც გაიგზავნება.
„მაშინვე გაჩნდება კითხვები — რატომ არის ის იქ? როგორ შეიძინა ამჟამინდელი მახასიათებლები? გადაწყვიტა თუ არა მზის სისტემის ისტორია? არის თუ არა იქ მისი მსგავსი სხვა ობიექტიც?“, — ამბობს კვლევის ავტორი, ჰარვარდის უნივერსიტეტის პროფესორი ავი ლოები.
კვლევა The Astrophysical Journal Letters-ში გამოქვეყნდება, მანამდე კი ხელიმსაწვდომია რეცენზირებამდელ სერვერზე arXiv.org.
მომზადებულია harvard.edu-სა და Universe Today-ს მიხედვით.
