გალაქტიკათა სასაზღვრო რეგიონებში შესაძლოა, რაღაც უცნაური და საოცარი ხდება – შავ ხვრელთა წყვილების ერთმანეთთან გამუდმებულ შერწყმა.
ამ შერწმას შეიძლება ახლდეს ფენომენალური ოდენობის ენერგიის გამოყოფა.
მეცნიერთა განცხადებით, ეს ენერგია გაცილებით მეტი უნდა იყოს, ვიდრე ერთ ვარსკვლავს შეუძლია გამოყოს არსებობის მანძილზე.
ასე ფიქრობენ მკვრივ ვარსკვლავთგროვათა შემსწავლელი მეცნიერები. ვარსკვლავთგროვები კოსმოსის ერთგვარი ჯიბეებია, სადაც ასობით ათასი და ხშირად მილიონობით ვარსკვლავი იყრის თავს ერთად.
ერთმანეთთან ასე ახლოს მდებარე ვარსკვლავურ ობიექტთა გარემოში ორი შავი ხვრელის შერწყმისას წარმოქმნილმა სუპერმასიურმა შავმა ხვრელმა შეიძლება, ახალი პარტნიორი იპოვოს და შემდეგ, პროცესი ხელახლა გაიმეოროს — აღნიშნულ ჰიპოთეზაზე მკვლევართა საერთაშორისო ჯგუფი ახლა მუშაობს.
„ვფიქრობთ, რომ ამ გროვებში წარმოქმნილია ასობით ათასი შავი ხვრელი, რომლებიც სწრაფად მიემართებიან ცენტრისკენ. ამ სახის ვარსკვლავთგროვები ბინარული შავი ხვრელების შესანიშნავი „ფაბრიკაა“, სადაც სივრცის შედარებით მცირე რეგიონში თავს უნდა იყრიდეს იმდენად ბევრი შავი ხვრელი, რომ ორი მათგანი ადვილად შეერწყმება ერთმანეთს და წარმოქმნის უფრო მასიურ შავ ხვრელს“, — ამბობს კვლევის ავტორი, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ასტროფიზიკოსი კარლ როდრიგესი.
აღნიშნულ მოსაზრებაზე როდრიგესი და მისი კოლეგები მოწინავე მათემატიკური მოდელების გამოყენებით მუშაობენ, ნიუ-იორკის ჩრდილო-დასავლეთ უნივერსიტეტის სუპერკომპიუტერით.
ამ კომპიუტერით შექმნეს 24 სხვადასხვა სიმულაცია, რომელთა ფარგლებშიც მოიცვეს 200 000-დან 2 მილიონამდე ვარსკვლავის შემცველი გროვები, 12 მილიარდ წლიან მონაკვეთში. ციფრები წარმოუდგენლად დიდია, მაგრამ როგორც აღმოჩნდა, „მეორე თაობის შერწყმები“ ნამდვილად უნდა ხდებოდეს.
გამოთვლათა განსაკუთრებული ელემენტი იყო ნიუტონის მსოფლიო მიზიდულობის კანონის გვერდის ავლა, რათა მხედველობაში მიეღოთ ერთმანეთის გარშემო ძალიან ახლოს მოძრავი ორი შავი ხვრელი, როგორც ეს უკიდურესად მკვრივ ვარსკვლავთგროვებში უნდა იყოს.
ამის შემდეგ, მოდელებს დაამატეს ფარდობითობის ზოგადი თეორია, გრავიტაციული ტალღები და სხვა დანარჩენი. შედეგად, აღმოჩნდა, რომ ეს შავი ხვრელები უფრო ერთმანეთს უნდა ერწყმოდნენ, ვიდრე გროვის მიღმა გაიტყორცნებოდნენ (როგორც ეს ნიუტონის კლასიკური კანონების მიხედვით უნდა იყოს).
ამ ფენომენის შესახებ უფრო მეტი მტკიცებულების მისაღებად, ჯგუფმა დასახმარებლად გრავიტაციულ ტალღათა დეტექტორს, LIGO-ს მიმართა.
LIGO-ს უკვე დამტკიცებული აქვს, რომ ნამდვილად არსებობს ბინარული (ორმაგი) ვარსკვლავური შავი ხვრელები — ერთმანეთის გარშემო მობზრიალე ორი მკვდარი ვარსკვლავი, რომლებიც საბოლოოდ ერთმანეთს ერწყმიან და წარმოქმნიან გრავიტაციულ ტალღებს.
თუ ამ შერწყმის შემდეგ პროცესი გრძელდება და ხდება სხვა შერწყმებიც, რა თქმა უნდა, LIGO-ს მათი დაფიქსირებაც შეუძლია.
„თუ საკმარისად მოვიცდით, LIGO აუცილებლად იხილავს რაღაც ისეთს, რომელიც მხოლოდ ამ ვარსკვლავთგროვებიდან უნდა მოდიოდეს, რადგან ის გაცილებით დიდი უნდა იყოს, ვიდრე ერთი ვარსკვლავის რაიმე პროდუქტი“, — ამბობს როდრიგესი.
მკვლევართა მიერ შესწავლილი ეს სფეროსებრი, მკვრივი ვარსკვლავთგროვები თითქმის ყველა გალაქტიკაში გვხვდება. მაგალითად, ჩვენს ირმის ნახტომში 200-მდე ასეთი გროვაა.
თავსატეხის ბოლო აკორდი არის იმის განსაზღვრა, არის თუ არა ამ შავ ხვრელთა შერწყმა საკმარისად მძლავრი, რათა წარმოშვას სხვა შერწყმებიც. ეს კი დამოკიდებულია შერწყმის პროცესში მყოფ შავ ხვრელთა ბზრიალის მაჩვენებელზე, რადგან შედეგად წარმოქმნილი გრავიტაციული ტალღების ენერგიას შეუძლია ახლად წარმოქმნილი, კარგად მობზრიალე გიგანტური შავი ხვრელი გროვიდან რაკეტასავით გატყორცნოს.
ხდება თუ არა ასე? სხვათა შორის, LIGO-ს დაფიქსირებული აქვს შავ ხვრელთა ბზრიალის დაბალი მაჩვენებლები, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ეს ვარსკვლავური ობიექტები არც ისე სწრაფად ბზრიალებენ, როგორც მკვლევრებს აქამდე ეგონათ.
LIGO-ს მიერ დაფიქსირებული ბზრიალის დაბალი მაჩვენებლები კიდევ ერთი ნიშანია იმისა, რომ შავ ხვრელთა კომბინირებული შერწყმა მართლაც შესაძლებელია.
ახლა ყველას მზერა LIGO-სკენ არის მიმართული, რომელმაც უნდა გვაჩვენოს, მართებულია თუ არა სუპერკომპიუტერის გათვლები. მთავარი იდეა მდგომარეობს იმაში, რომ ნებისმიერი ობიექტი, რომელსაც 50-130-მდე მზის მასა გააჩნია, წაროქმნილი უნდა იყოს არა ერთი კონკრეტული ვარსკვლავის, არამედ მრავალი შერწყმის შედეგად.
კვკლევა ჟურნალ Physical Review Letters-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია mit.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით
