შავი ხვრელის პირველი ფოტოს გადასაღებად, მეცნიერებს თითქმის დედამიწის ზომის ტელესკოპის „აგება“ მოუხდათ — ამისათვის, მთელ მსოფლიოში განთავსებულ ტელესკოპთა მონაცემები შეკრიბეს, რომლებიც ერთობლივად, დედამიწისხელა ერთი ტელესკოპის სახით მოქმედებდნენ. 2019 წელს, როდესაც შავი ხვრელის ჩრდილის პირველი ფოტო გამოქვეყნდა, მსოფლიო მედია ამ ამბით აჭრელდა.
ამჯერად, იგივე სუპერმასიური მონსტრი, რომელიც გალაქტიკა მესიე 87-ის (M87) ცენტრში მდებარეობს, სხვა საიდუმლოებსაც გვიმხელს. M87-ის ცენტრალურ სუპერმასიურ შავ ხვრელზე 22 წლის მანძილზე მიმდინარე დაკვირვებათა მონაცემების ანალიზმა დაადასტურა, რომ ის ბრუნავს.
„მოვლენათა ჰორიზონტით ამ გალაქტიკის შავი ხვრელის წარმატებით გადაღების შემდეგ, მეცნიერებს შორის მთავარ კითხვას წარმოადგენდა, ბრუნავს თუ არა ეს შავი ხვრელი. მოლოდინი ახლა უკვე უცილობელ ფაქტად გადაიქცა. ეს მონსტრი შავი ხვრელი მართლაც ბრუნავს“, — ამბობს კვლევის თანაავტორი, იაპონიის ეროვნული ასტრონომიული ობსერვატორიის ასტროფიზიკოსი კაძუჰირო ჰადა.
ოცზე მეტი ტელესკოპისგან შემდგარი გლობალური ქსელის გამოყენებით, მკვლევრებმა გალაქტიკა M87-ზე 2000-2022 წლებს შორის ჩატარებული 170-ზე მეტი დაკვირვების ანალიზი ჩაატარეს.
ისინი მოვლენათა ჰორიზონტს შიგნით არაფერს დაკვირვებიან, რადგან იქ შავი ხვრელის გრავიტაცია იმდენად ძლიერია, რომ მისგან გაქცევა სინათლესაც კი არ ძალუძს. თუმცა, დააკვირდნენ შავი ხვრელიდან ამოსულ ჭავლს, რომელიც 4900 სინათლის წლის მანძილზეა გადაჭიმული და ისე, ჩანს, თითქოს სინათლის სიჩქარეზე ხუთჯერ სწრაფად მოძრაობდეს; ამის მიზეზია ოპტიკური ილუზია, რომელსაც სუპერლუმინალურ მოძრაობას უწოდებენ.
ეს ჭავლი (ჯეტი) პირველად 1918 წელს შენიშნა ასტრონომმა ჰებერ კერტისმა, შემდეგში კი ის ჰაბლის კოსმოსურმა ტელესკოპმა გადაიღო.
მეცნიერებმა დაზუსტებით არ იციან, როგორ წარმოიქმნება ეს უმძლავრესი ჭავლები, მაგრამ მიჩნეულია, რომ წარმოადგენს რადიაციას და ნაწილაკებს, რომლებიც შავი ხვრელის მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ მიემართება.
მკვლევრებმა შენიშნეს, რომ M87-ის ცენტრალური შავი ხვრელი მისი ჭავლის კუთხეს ნელ-ნელა ცვლიდა, დაახლოებით 10 გრადუსით და შემდეგ ის კვლავ საწყის პოზიციას უბრუნდებოდა. ამ ციკლი დაახლოებით 11 წელიწადი სჭირდებოდა.
ჭავლის დახრილობის ასეთი ცვალებადობის გამო, მკვლევრებმა იეჭვეს, ხომ არ ბრუნავდა შავი ხვრელი.
მბრუნავი შავი ხვრელები მათ გარშემო სივრცე-დროს გრეხენ, რაც აკრეციული დისკოსა და ჭავლის გვერდით გადაყირავებას იწვევს.
„გამომდინარე იქიდან, რომ არასწორხასოვნება შავ ხვრელსა და მის დისკოს შორის შედარებით პატარაა და პრეცესიის პერიოდი დაახლოებით 11 წელიწადია, ამბის გასარკვევად გადამწყვეტად მნიშვნელოვანია მაღალი რეზოლუციის 20-წლიანი მონაცემები M87-ის სტრუქტურის შესახებ და ამ მონაცემთა სიღრმისეული ანალიზი“, — ამბობს კვლევის თანაავტორი სუი იუჟუ.
M87 განსაკუთრებული ინტერესის საგანია, რადგან ის ჩვენგან მხოლოდ 54 მილიონი სინათლის წლით არის დაშორებული, ანუ გაცილებით ახლოს, ვიდრე სხვა გალაქტიკები.
ამას გარდა, ეს გალაქტიკა საუკუნეებია აჯადოებს ცაზე დაკვირვების მოყვარულებს. M87-ს პირველად 1781 წელს დააკვირდა ასტრონომი შარლ მესიე, როდესაც მან თავის ტელესკოპი ქალწულის თანავარსკვლავედში მდებარე გალაქტიკისკენ მიმართა. მესიე 87, იგივე M87 სწორედ მის პატივსაცემად ეწოდება.
მიჩნეულია, რომ შავ ხვრელთა უმეტესობა თითქმის სინათლის სიჩქარით ბრუნავს და ზოგიერთი შავი ხვრელის შემთხვევაში ეს უკვე დადასტურდა კიდეც. მაგალითად, 2013 წელს დადგინდა, რომ ჩვენგან დაახლოებით 60 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე გალაქტიკა NGC 1365-ის ცენტრალური შავი ხვრელი სინათლის სიჩქარის 84 პროცენტით ბრუნავს.
რენტგენული სხივების პულსების მახასიათებელთა გამოყენებით, 2019 წელს მეცნიერებმა კიდევ ერთ შავ ხვრელში შენიშნეს სინათლის სიჩქარის 50 პროცენტით ბრუნვა.
რატომ ბრუნავს შავი ხვრელები ასე სწრაფად? როდესაც მატერია სინგულარობაში, ანუ შავ ხვრელში ჩაედინება, ის ძლიერ პატარა სივრცეში უკიდურესად შეკუმშული ხდება.
მაგრამ ის საკუთარ იმპულსის მომენტს ინარჩუნებს. თუკი მატერია მბრუნავი ვარსკვლავიდან მოდის, მისი ბრუნვის სიჩქარე შეკუმშვისას უფრო გაიზრდება, დაახლოებით ისე, როგორც ყინულზე მოციგურავე უფრო ჩქარა ტრიალებს, როდესაც მკლავებს სხეულზე შემოიხვევს.
კვლევა ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
