ვინაიდან შავ ხვრელებს ვერ ვხედავთ, ძნელია იმის დადგენა, ზუსტად რამდენი ასეთი ობიექტია უკიდეგანო სამყაროში.
თუმცა, ეს იმას არ ნიშნავს, რომ ამის დადგენა არც უნდა ვცადოთ.
ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელები მკვდარ მასიურ ვარსკვლავთა კოლაფსირებული ბირთვებია; ახალი კვლევის ფარგლებში შეისწავლეს, როგორ წარმოიქმნება და ვითარდება ასეთი ვარსკვლავები და ორმაგი სისტემები, რამაც სამყაროში ვარსკვლავური მასის შავ ხვრელთა რაოდენობის ახალი შეფასების საშუალება მოგვცა.
რიცხვი უბრალოდ წარმოუდგენელია: 40 კვინტილიონი, ანუ 40,000,000,000,000,000,000 შავი ხვრელი, დაკვირვებადი სამყაროს ნორმალური მატერიის ერთ პროცენტს შეადგენს.
„ამ კვლევის ინოვაციური მიდგომა მდგომარეობს ვარსკვლავური და ორმაგი სისტემების ევოლუციის დეტალური მოდელისა და ვარსკვლავური ფორმაციისა და ლითონებით გამდიდრების მოწინავე რეცეპტთა შეწყვილებაში თოთოეული გალაქტიკისთვის“, — განმარტავს იტალიის მოწინავე კვლევათა საერთაშორისო სკოლის (SISSA) ასტროფიზიკოსი ალექს სიცილია.
მისი განცხადებით, ეს გახლავთ ერთ-ერთი პირველი და ყველაზე მტკიცე გამოთვლები მთელ კოსმოსურ ისტორიაში ვარსკვლავურ შავ ხვრელთა მასის ფუნქციის შესახებ.
შავი ხვრელები ჩვენთვის სამყაროს ერთ-ერთი უდიდესი გამოცანაა. მათ შესახებ მრავალი კითხვა პასუხგაუცემელია. თუ დაახლოებით გვეცოდინება, რამდენი შავი ხვრელია სამყაროში, ზოგიერთ კითხვას შეიძლება პასუხი გავცეთ.
ერთ-ერთი მიდგომაა სამყაროში მასიურ ვარსკვლავთა ისტორიის შეფასება. ამის შემდეგ შევძლებთ, რომ გამოვითვალოთ ნებისმიერ მოცემულ სივრცეში შავ ხვრელთა რაოდენობა.
ამის ცოდნამ კი შეიძლება გარკვეული ცნობები მოგვცეს სუპერმასიურ შავ ხვრელთა ზრდისა და ევოლუციის შესახებაც; სუპერმასიური შავი ხვრელები გალაქტიკების ცენტრშია გაწოლილი და მათში თავს იყრის მილიონობით და მილიარდობით მზის მასა.
სიცილიამ და მისმა კოლეგებმა კომპიუტერული გამოთვლითი მიდგომა აიღეს. მოიცვეს მხოლოდ ის შავი ხვრელები, რომლებიც ეული ან ორმაგი ვარსკვლავის ევოლუციის შედეგად გაჩნდნენ; მხედველობაში მიიღეს შავ ხვრელთა შერწყმათა როლიც, რომელთა რაოდენობის შეფასებაც შესაძლებელია გრავიტაციული ტალღების მონაცემებზე დაყრდნობით. ასეთ შეჯახებათა შედეგად წარმოიქმნება ოდნავ მაღალი მასის მქონე შავი ხვრელები.
შედეგად, მათ შეძლეს გამოეთვალათ 5-160 მზის მასამდე ვარსკვლავურ შავ ხვრელთა დაბადების მაჩვენებელი სამყაროს არსებობის მანძილზე.
ეს მაჩვენებელი მიუთითებს, რომ დაკვირვებად სამყაროში მიმოფანტული უნდა იყოს დაახლოებით 40 კვინტილიონი ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელი; მათ შორის ყველაზე მასიური ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელები წარმოქმნილია ვარსკვლავთგროვებში, ორმაგ, ანუ ერთმანეთის გარშემო მოძრავ შავ ხვრელთა შერწყმებით.
მიღებული მონაცემები ჯგუფმა გრავიტაციული ტალღების მონაცემებს შეადარა და დაადგინა, რომ შავ ხვრელთა შერწყმების შესახებ მათი შეფასება კარგად ემთხვევა დაკვირვებად მონაცემებს. ეს კი იმაზე მიუთითებს, ჩვენ მიერ დაფიქსირებული შავ ხვრელთა შეჯახებები სავარაუდოდ ვარსკვლავთგროვათა შეჯახებებით არის განპირობებული.
დროთა განმავლობაში დაბადების მაჩვენებლის დაანგარიშებით, მკვლევრებმა ასევე შეძლეს ადრეულ სამყაროში ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელების რაოდენობრივი შეფასების მიღება. ეს კი დიდი ინტერესის საგანია, რადგან შორეულ სამყაროზე დაკვირვებებმა უკვე ცხადყო, რომ დიდი აფეთქებიდან სულ მალე, უკვე არსებობდა სუპერმასიური შავი ხვრელები.
უცნობია, როგორ შეძლეს ამ მონსტრებმა ასეთ დიდ მასამდე ასე უცბად გაზრდა. მეცნიერებს აინტერესებთ, ისინი მსუბუქი ვარსკვლავური შავი ხვრელებიდან გაიზარდნენ თუ უფრო მძიმე, შუალედურმასიანი შავი ხვრელებიდან.
ჯგუფის ახალი კვლევა ამ კითხვების ძიების ბაზისს მოგვცემს. ეს პუბლიკაცია ჯერ პირველი იყო მთელ სერიაში; სამყაროს მასშტაბით შავ ხვრელთა გადანაწილების უფრო სრული სურათის მისაღებად, შემდეგ კვლევებში შეისწავლიან შუალედურმასიან და სუპერმასიურ შავ ხვრელებს.
კვლევა The Astrophysical Journal-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
