შარშან, პირველად ისტორიაში, მსოფლიომ შავი ხვრელის ჩრდილის ნამდვილი, პირდაპირი ფოტო იხილა.
ახლახან, უფრო ადრეული, საბაზისო ფოტოების ანალიზისას, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს მტკიცებულება, რომ M87*-ის გარშემო რგოლი ისე ირხევა, რომ ის უფრო კაშკაშად გამოიყურება.
შარშან მიღებული ისტორიული ფოტოები ჩვენი დაკვირვების ტექნოლოგიებისა და ადამიანის შესაძლებლობათა გამოვლენის მაქსიმუმს წარმოადგენდა. ეს გახლდათ წლობით მიმართული ძალისხმევისა და დაგეგმვის კულმინაცია, მაგრამ ფინალური ფოტო წარმოადგენდა 2017 წელს ერთი კვირის განმავლობაში ჩატარებულ დაკვირვებათა თავმოყრას.
მოვლენათა ჰორიზონტის ტელესკოპის პროექტი პროტოტიპულ ტელესკოპთა წყებებს იყენებს. პროექტის ადრეულ ეტაპზე, ჯგუფმა დაკვირვებათა სამიზნედ აირჩია შავი ხვრელი, რომელიც განთავსებულია ჩვენგან 55 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე გალაქტიკა M87-ის ცენტრში.
ეს დაკვირვებები 2009-2012 წლებში მიმდინარეობდა და ფოტოსათვის საკმარისი მონაცემების მიღება ვერ შეძლო.
თუმცა, როდესაც ასტრონომები ცდილობდნენ განესაზღვრათ, როგორ იცვლება შავი ხვრელის გარშემო არსებული რგოლი დროთა განმავლობაში, აღმოაჩინეს, რომ საკმარისი მონაცემები ჰქონდათ, რათა დაედასტურებინათ სიმულაცია, თუ როგორ მერყეობს რგოლის სიკაშკაშე.
„შარშან ვიხილეთ შავი ხვრელის ჩრდილის ფოტო, რომელიც შედგება M87*-ის გარშემო მბრუნავი პლაზმის მიერ წარმოქმნილი „ნახევარმთვარისგან“ და ბნელი ცენტრალური ნაწილისგან, სადაც ჩვენი ვარაუდით, უნდა იყოს შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტი“, — განმარტავს ჰარვარდ-სმიტსონის ასტროფიზიკის ცენტრის ასტრონომი მასიეკ ვილგუსი.
მისივე თქმით, შარშანდელმა შედეგებმა გააჩინა კითხვები — შეესაბამება თუ არა ეს ნახევარმთვარის მსგავსი მორფოლოგია საარქივო მონაცემებს? მიუთითებს თუ არა საარქივო მონაცემები ნახევარმთვარის იგივე ზომასა და მიმართულებაზე?
ჯგუფმა გამოიყენა 2017 წლის მონაცემების ანალიზის სტრუქტურაზე დაფუძნებული სტატისტიკური მოდელირების მიდგომა გამოიყენა. ამ მონაცემებმა ასევე შექმნა საწყისი წერტილი მათი მოდელისთვის.
დადგინდა, რომ როგორც ამას ზოგადი ფარდობითობა პროგნოზირებს, შავი ხვრელის ჩრდილი — წრე მოკაშკაშე ოქროსფერი სარტყლის შუაგულში, უდრეკი იყო დროის მიმართ და წლების განმავლობაში იგივე დიამეტრს ინარჩუნებდა. მკვლევართა განცხადებით, ეს M87*-ის ბუნების დამატებითი მტკიცებულებაა.
მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი შედეგი მოსალოდნელიც იყო, მოულოდნელი იყო კიდევ ერთი სხვა შედეგი.
M87*-ის ფოტოზე აუცილებლად შენიშნავთ, რომ რგოლის ერთი ნაწილი გაცილებით კაშკაშაა.
ეს რგოლი შედგება შავი ხვრელის გარშემო მბრუნავი და მასში ჩამავალი აკრეციის დისკოს მტვრისა და გაზისგან; არათანაბარი სიკაშკაშე ზოგადი ფარდობითობის მიერ პროგნოზირებული კიდევ ერთი ეფექტია, რასაც დოპლერის ეფექტს უწოდებენ.
როდესაც რგოლის ნაწილი ჩვენი, დამკვირვებლის მიმართულებით მოძრაობს, ის უფრო კაშკაშა ჩანს, საპირისპიროდ მოძრავი კი მკრთალი.
რეკონსტრუქციაში ჯგუფმა აღმოაჩინა, რომ კაშკაშა რეგიონი ადგილზე ფიქსირებული არ არის — ის გარშემო მოძრაობს და კაშკაშა ან ტალღოვანი ჩანს.
ამ მოძრაობას ჯგუფი დინებაში არსებულ ტურბულენტობას უკავშირებს. ეს კი ძალიან ბევრს გვეუბნება სუპერმასიურ შავ ხვრელთა გარშემო არსებულ რეგიონებზე და იმ გავლენაზე, რაც შავ ხვრელს მის გარშემო არსებულ მატერიაზე აქვს.
„იმის გამო, რომ მატერიის დინება ტურბულენტურია, ნახევარმთვარე დროთა განმავლობაში ტალღოვანი ჩანს“, — ამბობს ვილგუსი.
მისივე თქმით, სინამდვილეში იქ ძალიან ბევრ ვარიაციას ვხედავთ და აკრეციის ყველა თეორიული მოდელი არ მიუთითებს ასე ძლიერ ტალღოვნებაზე. ნიშნავს თუ არა ეს იმას, რომ დაკვირვებული წყაროს დინამიკაზე დაყრდნობით შეგვიძლია გამოვრიცხოთ ზოგიერთი მოდელი?
დინებაში ტურბულენტობას რამდენიმე გამომწვევი მიზეზი შეიძლება ჰქონდეს. მათ შორის ერთ-ერთია შავი ხვრელის ბრუნვის მაგნიტუდა. მეორე მიზეზია მაგნიტური ველის სტრუქტურა თავად აკრეციის დისკოში.
შეიძლება მას მართავდეს შავი ხვრელის ბრუნვისა და აკრეციის დინების მაგნიტობრუნვითი არასტაბილურობა ან აცდენა.
შეიძლება ეს ყველაფერი დაკავშირებული იყოს რელატივისტური ჭავლების წარმოქმნასთანაც. ეს გახლავთ აკრეციის რგოლიდან ამოტყორცნილი პლაზმის მძლავრი ნაკადები, რომლებიც შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტს გარეთ ჩქარდება და კოსმოსში რელატივისტური სიჩქარით იტყორცნება.
ვფიქრობთ, რომ ვიცით, როგორ წარმოიქმნება ისინი, მაგრამ ამაში ბოლომდე დარწმუნებული არ ვართ; შესაბამისად, შავი ხვრელი M87* შეიძლება ამის გარკვევაში დაგვეხმაროს.
იმის გამო, რომ ადრეული მონაცემები შედარებით სუსტია, რაიმე დასკვნის გაკეთება შეუძლებელია. თუმცა, მოვლენათა ჰორიზონტის ტელესკოპი სრული დატვირთვით მუშაობას ჯერ ახლა იწყებს. შედგება მთელ მსოფლიოში მიმოფანტულ რადიოტელესკოპთა ქსელისგან და ყოველი ახალი ხელსაწყო, რომელიც მას ემატება, მის სიმძლავრეს მხოლოდ ზრდის.
2018 წელს ქსელს კიდევ ერთი ტელესკოპი შეუერთდა და მისი მონაცემების ანალიზი ახლა მიმდინარეობს. შემდეგ წელს ქსელს კიდევ ორი ტელესკოპი შეემატება.
„გაზრდილი შესაძლებლობები შავ ხვრელ M87*-ისა და მისი გალაქტიკის შიდა ჭავლის კიდევ უფრო დეტალურ ხედს მოგცემს“, — ამბობს გერმანიის მაქს პლანკის რადიოასტრონომიის ინსტიტუტის ასტრონომი ანტონ ზენსუსი.
კვლევა The Astrophysical Journal-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
