სფეროსებრი ვარსკვლავთგროვები ასტრონომებს აღმოჩენის დღიდან, მე-17 საუკუნიდან აჯადოებს.
ვარსკვლავთა სფერული კოლექციები ჩვენთვის ცნობილი ერთ-ერთი უძველესი ვარსკვლავური სისტემებია სამყაროში; მიეკუთვნებიან ადრეული სამყაროს იმ პერიოდს, როცა გალაქტიკები ჯერ მხოლოდ იწყებდნენ ზრდასა და განვითარებას. ასეთი გროვები მასპინძელი გალაქტიკის ცენტრის გარშემო მოძრაობენ. მხოლოდ ირმის ნახტომში, ვიცით 150 ასეთი გროვის არსებობის შესახებ.
ერთ-ერთი ასეთი გროვის სახელია NGC 3201, რომელიც ჩვენგან 16 300 სინათლის წლის მანძილზე, იალქნების თანავარსკვლავედში მდებარეობს.
ჩილეში, პარანალის ობსერვატორიაში განთავსებული ევროპის სამხრეთული ობსერვატორიის (ESO) Very Large Telescope (VLT)-ის გამოყენებით, ცოტა ხნის წინ ასტრონომებმა ეს გროვა შეისწავლეს და რაღაც ძალიან საინტერესოც აღმოაჩინეს.
მათ მიერ გამოქვეყნებული კვლევის მიხედვით, ვარსკვლავთგროვაში ჩაჭედილია შავი ხვრელი.
კვლევას უძღვებოდა გოტინგენის ჯორჯ-ოგიუსტის უნივერსიტეტის მკვლევარი ბენჯამინ გისერსი.
NGC 3201-ზე დაკვირვებისთვის, ჯგუფმა გამოიყენა ტელესკოპ VLT-ის ინსტრუმენტი მრავალერთეულიანი სპექტროგრაფიული მკვლევარი (MUSE). ეს ინსტრუმენტი უნიკალურია, რადგან მკვლევრებს საშუალებას აძლევს ერთდროულად გაზომონ ათასობით შორეული ვარსკვლავის მოძრაობა.
დაკვირვებების დროს, გროვის ერთი ვარსკვლავი, 167-დღიანი პერიოდით, რამდენიმე ასეული კმ/სთ სიჩქარით მოძრაობდა.
„ის მოძრაობდა რაღაც სრულიად უხილავის გარშემო, რომელსაც ჩვენს მზეზე ოთხჯერ მეტი მასა უნდა ჰქონოდა — ეს კი მხოლოდ შავი ხვრელი შეიძლებოდა ყოფილიყო! ჩვენ წინაშე იყო სფეროსებრ ვარსკვლავთგროვაში მის გრავიტაციულ ძალაზე პირდაპირ დაკვირვების შედეგად აღმოჩენილი პირველი შავი ხვრელი“, — განმარტავს გისერსი პრესრელიზში.
აღმოჩენა სრულიად მოულოდნელი იყო და წარმოადგენს პირველ შემთხვევას, როცა ასტრონომებმა სფეროსებრი გროვის ცენტრში არააქტიური შავი ხვრელი აღმოაჩინეს. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ შავი ხვრელი ამჟამად გარშემორტყმული მატერიის აკრეციის (შთანთქმის) პროცესში არაა და შესაბამისად, არ აქვს კაშკაშა გაზის დისკოც.
იქიდან გამომდინარე, რომ შავი ხვრელი უზარმაზარ გრავიტაციულ გავლენას ახდენს მის გარშემო მოძრავ ვარსკვლავზე, სწორედ მასზე დაკვირვების შედეგად, ასტრონომებმა შავი ხვრელის მასაც განსაზღვრეს.
შესწავლილი თვისებებიდან გამომდინარე, ჯგუფმა განსაზღვრა, რომ სწრაფად მოძრავ ვარსკვლავს 0,8 ჩვენი მზის მასა აქვს, მისი შავი ხვრელის მასა კი მზისას 4,36-ჯერ უნდა აღემატებოდეს.
შედეგად, ეს ობიექტი მიეკუთვნება „ვარსკვლავური მასის შავ ხვრელთა“ კატეგორიას. ისინი იყვნენ ვარსკვლავები, რომლებმაც გადააჭარბეს იმ მასას, რაც მათი სიკვდილის შემდეგ ნეიტრონული ვარსკვლავების წარმოსაქმნელად იყო საჭირო, მაგრამ ეს მასა ჩამორჩებოდა სუპერმასიურ შავ ხვრელთა მასას, რომლებიც გალაქტიკათა ცენტრში არიან განთავსებული.
აღმოჩენა ძლიერ მნიშვნელოვანია რამდენიმე მიზეზის გამო და არა მხოლოდ იმიტომ, რომ ეს გახლავთ პირველი შემთხვევა, როცა ასტრონომებმა სფეროსებრ ვარსკვლავთგროვაში ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელი დააფიქსირეს.
ამას გარდა, ეს აღმოჩენა ამტკიცებს იმას, რასაც ასტრონომები ბოლო რამდენიმე წელიწადია ეჭვობდნენ, როდესაც სფეროსებრ ვარსკვლავთგროვებს რადიო და რენტგენულ სპექტრში სწავლობდნენ.
არსებითად, ის იმაზე მიუთითებს, რომ შავი ხვრელები სფეროსებრ გროვაში იმაზე უფრო მეტადაა გავრცელებული, ვიდრე წარმოგვედგინა.
„ბოლო დრომდე მიიჩნეოდა, რომ ჩამოყალიბებიდან მოკლე ხანში, სფეროსებრი გროვებიდან უნდა გაუჩინარებულიყო ყველა შავი ხვრელი და უფრო მეტიც, ასეთი სისტემა საერთოდაც არ უნდა არსებულიყო!“, — ამბობს გისერსი.
„მაგრამ აშკარაა, რომ ამ შემთხვევაში ასე არაა — ჩვენი აღმოჩენის შედეგად, ისტორიაში პირველად, დავაფიქსირეთ ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელის გრავიტაციული ეფექტები სფეროსებრ გროვაში. ეს მიგნება გვეხმარება უკეთესად გავიგოთ სფეროსებრი ვარსკვლავთგროვების ფორმაცია და შავ ხვრელთა ევოლუცია ბინარულ სისტემებში, რაც სასიცოცხლოა გრავიტაციულ ტალღათა წყაროების დადგენის თვალსაზრისით“.
ეს აღმოჩენა მნიშვნელოვანია იმ მხრივაც, რომ შავი ხვრელებისა და სფეროსებრი ვარსკვლავთგროვების ურთიერთობა საიდუმლოდ რჩება, მაგრამ არის ძლიერ მნიშვნელოვანი რამ.
მაღალი მასების, კომპაქტური მოცულობებისა და დიდი ასაკიდან გამომდინარე, ასტრონომები დარწმუნებული არიან, რომ სამყაროს ისტორიის მანძილზე, გროვებს წარმოქმნილი უნდა ჰქონდეთ დიდი ოდენობით ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელი.
აქედან გამომდინარე, ამ აღმოჩენამ შეიძლება ძალიან ბევრი რამ გვითხრას სფეროსებრი ვარსკვლავთგროვებისა და შავი ხვრელების ფორმაციის, ისევე როგორც გრავიტაციულ ტალღათა წარმოშობის შესახებ.
შეგიძლიათ იხილოთ ESO-ს პოდკასტი (ინგლისურ ენაზე), სადაც აღმოჩენა ვიზუალურადაა განმარტებული.
მომზადებულია eso.org-ისა და Universe Today-ს მიხედვით.
