პირველად ისტორიაში, მეცნიერები ცალსახად აფიქსირებენ შავი ხვრელისა და ნეიტრონული ვარსკვლავის შეჯახებას: ორი ექსტრემალური ობიექტის საბედისწერო შეყრას, რასაც იმდენად მძლავრი მოვლენა მოჰყვა, რომ მისი ჭავლები კოსმოსში დღემდე, მილიარდობით წლის შემდეგაც ფიქსირდება.
საოცარია, რომ ეს ასტრონომიული აღმოჩენა არა ერთხელ, არამედ უკვე ორჯერ გაკეთდა, როგორც ამას ათასობით მეცნიერის საერთაშორისო კოლაბორაცია იუწყება.
ახალ კვლევაში, რომელშიც ამ მოვლენაზე მსოფლიოში პირველ დაკვირვებას ადასტურებენ, მკვლევრები დეტალურად აღწერენ გრავიტაციული ტალღების დაფიქსირებას, რომლებიც ორ ცალკეულ და სხვადასხვა ნეიტრონული ვარსკვლავი-შავი ხვრელის შეჯახებებს მოჰყვა — თითოეული მათგანი 2020 წელს, 10-დღიანი შუალედით დაფიქსირდა.
„ეს გახლავთ საეტაპო მომენტი გრავიტაციული ტალღების ასტრონომიის ახალშობილ დარგში“, — ამბობს მონაშის უნივერსიტეტის გრავიტაციული ტალღების ცენტრის (OzGrav) ასტროფიზიკოსი რორი სმიტი.
მის განცხადებით, ნეიტრონული ვარსკვლავისა და შავი ხვრელის შეჯახება სამყაროს ერთ-ერთი ყველაზე ექსტრემალური ფენომენია. ამ შეჯახებებზე დაკვირვება სრულიად ახალ ფანჯარას გვიხსნის ფუნდამენტური ფიზიკის შესასწავლად, ისევე როგორც ვარსკვლავების დაბადების, სიცოცხლისა და სიკვდილის უკეთ გასაგებად.
ამ ორ მოვლენას GW200105 და GW200115 უწოდეს; მათი თითქმის ერთდროული აღმოჩენა იმაზე მიუთითებს, თუ რა სიჩქარით ვითარდება გრავიტაციული ტალღების მეცნიერების დარგი.
გრავიტაციული ტალღები პირველად ხუთი წლის წინ აღმოაჩინეს და მას შემდეგ, უკვე ათობით მოვლენის შედეგად წარმოქმნილი ასეთი ტალღებია დაფიქსირებული, ჯამში დაახლოებით 50 ცალკეული შემთხვევა, როდესაც შავი ხვრელი სხვა შავ ხვრელს ან ნეიტრონული ვარსკვლავი სხვა ნეიტრონულ ვარსკვლავს შეეჯახა.
ამ დრომდე არასოდეს იყო დადასტურებული „შერეული“ შეჯახება, ანუ ნეიტრონული ვარსკვლავისა და შავი ხვრელის შერწყმა, რასაც NSBH ბინარულს უწოდებენ; თუმცა, მეცნიერებს დაფიქსირებული ჰქონდათ სიგნალები, რომლებიც პოტენციურად მიუთითებდა ნეიტრონული ვარსკვლავისა და შავი ხვრელის შეჯახებაზე.
ამჯერად, ეს აღმოჩენა ცალსახად დადასტურდა.
„2020 წლის იანვარში, LIGO-Virgo-ს დეტექტორთა ქსელმა დააფიქსირა ორი კომპაქტური ბინარული სისტემიდან მოსული გრავიტაციული ტალღის სიგნალი, რომელიც ნეიტრონული ვარსკვლავი-შავი ხვრელის ბინარებს შეესაბამება. ეს გახლავთ ასეთ ბინარებზე განხორციელებული პირველი სარწმუნო დაკვირვება“, — განმარტავენ პუბლიკაციაში LIGO, Virgo და Kagra-ს საერთაშორისო კოლაბორაციის მკვლევრები.
პირველი მოვლენა, GW200105, 2020 წლის 5 იანვარს დააფიქსირეს; 8,9 მზის მასის შავი ხვრელი 1,9 მზის მასის ნეიტრონულ ვარსკვლავთან იყო შეჯახებული.
ეს შეჯახება დაახლოებით 900 მილიონი წლის წინ მოხდა, მაგრამ მის მიერ წარმოქმნილი და კოსმოსში ჭავლების სახით გავრცელებული გრავიტაციული ტალღები ჩვენ მხოლოდ ახლაღა დავაფიქსირეთ.
მეორე მოვლენა, სახელად GW200115, 2020 წლის 15 იანვარს დააფიქსირეს და კიდევ უფრო ძველია — დაახლოებით 1 მილიარდი წლის წინ, ერთმანეთს შეეჯახა 6 მზის მასის შავი ხვრელი და 1,5 მზის მასის ნეიტრონული ვარსკვლავი.
„ამ შეჯახებებმა სამყაროს გული შეაზანზარა და ჩვენ დავაფიქსირეთ ის ჭავლები, რომლებიც მათ მთელ კოსმოსში გაუშვეს. ორი მასიური ობიექტის უბრალო შეჯახება არ გეგონოთ. საქმე ეხება შავ ხვრელს, რომელმაც კომპანიონი ნეიტრონული ვარსკვლავი მთლიანად გადაყლაპა“, — ამბობს ავსტრალიის ეროვნული უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი სიუზენ სკოტი.
ასეთი ბინარული (ორმაგი) სისტემების არსებობას ათწლეულების წინ პროგნოზირებდნენ, მაგრამ არასოდეს იყო დაფიქსირებული. ამჯერად, მათი შეჯახების შედეგად წარმოქმნილ გრავიტაციულ ტალღათა წყალობით, უკვე ვიცით, რომ ასეთი წყვილები მართლაც არსებობს, მიუხედავად იმისა, რომ ჯერ კიდევ ბევრი კითხვა რჩება პასუხგაუცემელი.
„ჩვენ წინაშეა შავი ხვრელებისა და ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმის პირველი მაგალითები და შესაბამისად, ვიცით, რომ ასეთი მოვლენები ხდება“, — ამბობს ჩრდილო-დასავლეთის უნივერსიტეტის გრავიტაციული ტალღების ასტრონომი მაია ფიშბახი.
მისივე განცხადებით, ნეიტრონული ვარსკვლავებისა და შავი ხვრელების შესახებ ჯერ კიდევ ბევრი რამ არ ვიცით — რამხელები შეიძლება გაიზარდოს ისინი, რამდენად სწრაფად შეუძლიათ ბრუნვა, როგორ წყვილდებიან ისინი და შემდეგ ეჯახებიან. თუმცა, ფიშბახს სჯერა, რომ გრავიტაციული ტალღების მონაცემებით, მომავალში ამ კითხვებზე მეცნიერული პასუხები გვექნება და საბოლოოდ გავიგებთ, როგორ ჩნდება სამყაროს ეს ყველაზე ექსტრემალური ობიექტები.
კვლევა The Astrophysical Journal Letters-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია scimex.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
