ჩვენგან რამდენიმე ათასი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე მკვრივი ვარსკვლავთგროვა თურმე გულში დიდ საიდუმლოს მალავდა. ასტრონომებმა აღმოაჩინეს, რომ ერთი შედარებით მოზრდილი შავი ხვრელის ნაცვლად, სფეროსებრ ვარსკვლავთრგოვა NGC 6397-ში გახვეულია პატარა, ვარსკვლავური მასის შავ ხვრელთა გროვა.
ეს ფაქტი არა მხოლოდ მოზრდილი შავი ხვრელების წარმოშობის ამბის უკეთესად შესწავლაში გვეხმარება, არამედ გვთავაზობს იმასაც, რომ სფეროსებრი ვარსკვლავთგროვები შეიძლება გრავიტაციული ტალღების ასტრონომიის დიდი ინტერესის საგანი იყოს, რადგან შავი ხვრელები გარდაუვლად მიილტვიან ერთმანეთთან შეჯახებისკენ.
სფეროსებრ ვარსკვლავთგროვებს ხშირად ადრეული სამყაროს „ნამარხებად“ მიიჩნევენ. ისინი ძალიან მკვრივი, სფერული გროვებია, რომლებშიც თავს იყრის დაახლოებით 100 000-დან მილიონამდე ძალიან ძველი ვარსკვლავი; ასეთია NGC 6397-იც, რომელიც თითქმის თავად სამყაროს ასაკისაა. ნებისმიერ სფეროსებრ ვარსკვლვთრგოვაში ყველა მისი ვარსკვლავი წარმოქმნილია ერთდროულად, გაზის ერთი ღრუბლიდან. ირმის ნახტომში ჩვენთვის ცნობილი 150 სფეროსებრი გროვაა.
ეს ობიექტები ბრწყინვალე ხელსაწყოა ბევრი საკითხის შესასწავლად, მაგალითად, სამყაროს ისტორიისა და იმ გალაქტიკის ბნელი მატერიის შემცველობის დასადგენად, რომელშიც ისინი მოძრაობენ. ბოლო პერიოდში ასტრონომებმა მათი უფრო დეტალურად შესწავლა დაიწყეს, რადგან ეს გროვები ერთი საკმაოდ მოუხელთებელი ობიექტების თავშესაფრად მიიჩნევა — შუალედურმასიანი შავი ხვრელების.
როგორც სახელიც მიუთითებს, შუალედურმასიანი შავი ხვრელები ვარსკვლავური მასისა და სუპერმასიური შავი ხვრელების შუაში არიან. როგორც ვიცით, სუპერმასიურები ძირითადად გალაქტიკათა ცენტრში არიან გაწოლილი.
მართალია, შულადურმასიან და სუპერმასიურ შავ ხვრელთა საზღვარი ამჟამად კარგად განსაზღვრული არ არის, მაგრამ ზოგადად მიიჩნევა, შუალედურმასიანი შავი ხვრელები უფრო დიდია, ვიდრე ნებისმიერი კოლაფსირებული ვარსკვლავი (ასი მზის მასამდე), მაგრამ არ არის სუპერმასიური, რომელსაც ტიპურ ვარსკვლავურ შავ ხვრელზე მილიონობით და მილიარდობოთ უფრო მეტი მასა აქვს.
შუალედურმასიან შავ ხვრელთა არსებობის მტკიცებულება ხშირად მწირი და არადამაჯერებელია. როგორც თეორია და მოდელირება მიუთითებს, ისინი უნდა იმალებოდნენ სფეროსებრ ვარსკვლავთგროვებში და ასრულებდნენ გრავიტაციული ბირთვის როლს, რომლის გარშემოც ვარსკვლავები მოძრაობენ, ზუსტად ისე, როგორც დიდ გალაქტიკებში მოძრაობენ სუპერმასიური შავი ხვრელის გარშემო.
სფეროსებრი გროვა NGC 6397 ჩვენგან 7800 სინათლის წლით არის დაშორებული და როგორც მისი მახასიათებლები მიუთითებდა, მის ცენტრში შეიძლება ყოფილიყო ერთ-ერთი ასეთი შუალედურმასიანი შავი ხვრელი.
გამომდინარე იქიდან, რომ შავი ხვრელების პირდაპირ დანახვა შეუძლებელია (რადგან ისინი არ გამოსცემენ რაიმე დაფიქსირებად რადიაციას), ასტრონომები ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის მონაცემებში დეტალურად დააკვირდნენ ამ გროვაში არსებულ ვარსკვლავთა ორბიტებს, რათა ენახათ, მიანიშნებდნენ თუ არა ისინი შუალედურმასიან შავ ხვრელზე.
„ვიპოვეთ ძალიან ძლიერი მტკიცებულება, რომელიც სფეროსებრი გროვის შუაგულში უხილავი მასის არსებობაზე მიუთითებს, მაგრამ გავოცდით იმის აღმოჩენით, რომ ეს დამატებითი მასა „წერტილის მსგავსი“ კი არ არის (როგორიც უნდა ყოფილიყო ეული მასიურ შავი ხვრელის შემთხვევაში), არამედ გროვის ზომის რამდენიმე პროცენტს მოიცავს“, — ამბობს პარიზის ასტროფიზიკური ცენტრის ასტრონომი ედუარდო ვიტრალი.
ეს კი შესაბამისობაშია ხახუნის ტიპთან, რომელსაც დინამიკურ ხახუნს უწოდებენ და რომელშიც, გროვის შემადგენელი ობიექტები ერთმანეთში ცვლიან იმპულსს — მკვრივ, უფრო მასიურ ობიექტებს ბირთვისკენ გზავნიან, ნაკლებად მასიურებს კი განაპირა მხარეს.
ისეთი მკვდარი ვარსკვლავები, როგორებიც არის თეთრი ჯუჯები, ნეიტრონული ვარსკვლავები და შავი ხვრელები, უფრო მკვრივია, ვიდრე მთავარი მიმდევრობის ვარსკვლავები და შესაბამისად, ისინი შიდა მიმართულებით მოძრაობენ და უფრო მსუბუქ ვარსკვლავებს განაპირას გადაისვრიან.
„ვარსკვლავთა ევოლუციის თეორიის გამოყენებით მივედით დასკვნამდე, რომ ჩვენ მიერ ნაპოვნი დამატებითი მასის დიდ ნაწილს შავი ხვრელების ფორმა აქვს“, — ამბობს პარიზის ასტროფიზიკის ინსტიტუტის ასტრონომი გარი მამონი.
ახალი კვლევა ასევე შესაბამისობაშია ორ სხვა ბოლოდროინდელ კვლევასთან, რომელთა მიხედვითაც, შუალედურმასიან შავ ხვრელთა ნაცვლად, სფეროსებრ გროვათა ცენტრალურ რეგიონში შეიძლება ვარსკვლავური მასის შავ ხვრელთა პოპულაციები იყოს. ეს მოსაზრება ამჯერად დამტკიცდა.
„ჩვენი კვლევა პირველია, რომელიც აღწერს როგორც მასას, ისე განფენილობას იმისას, რაც კოლაფსირებული ბირთვის მქონე სფეროსებრი გროვის ცენტრში ძირითადად შავი ხვრელებისგან შედგენილი კრებული უნდა იყოს“, — ამბობს ედუარდო ვიტრალი.
ეს ინფორმაცია გამოსადეგია როგორც ვარსკვლავური მასის შავ ხვრელთა შესასწავლად, ისე შუალედურმასიან შავ ხვრელებზე ნადირობისთვის. ახლა, როცა უკვე დაკვირვებადი მტკიცებულებაც გვაქვს იმისა, რომ ასე შეიძლება ხდებოდეს, ასტრონომებს შეუძლიათ ძებნა უფრო გააუმჯობესონ, რადგან გამორიცხონ ის სფეროსებრი გროვები, რომლებიც ასეთნაირად იქცევიან.
ამ ყველაფერს გავლენა აქვს შავ ხვრელთა კვლევის კიდევ ერთ მიმართულებაზე.
ვინაიდან ობიექტები გროვის შუაგულისკენ მსვლელობას გააგრძელებენ, მკვლევართა ჯგუფი დარწმუნებულია, რომ ისინი თანდათან ერთმანეთის გარშემო მოძრაობას დაიწყებენ და საბოლოოდ შეერწყმებიან. სულ ბოლოს კი, ძალიან, ძალიან დიდი ხნის შემდეგ, შეიძლება წარმოიქმნას შუალედურმასიანი შავი ხვრელი.
უფრო ახლო მომავალში კი, ასეთი მიმდინარე პროცესი იმას ნიშნავს, რომ ასეთ გროვათა ბირთვები ძალიან მნიშვნელოვანი გახდება გრავიტაციული ტალღების ასტრონომიისთვის. ვინაიდან ისინი საკმაოდ მჭიდროდ არის შეკუმშული, პროცესი შეიძლება დაჩქარდეს, რაც იმას ნიშნავს, რომ შეგვეძლება შევისწავლოთ შერწყმამდელი გარემო და ვცადოთ გავარკვიოთ ის გრავიტაციულ ტალღათა ის წინმსწრები მოვლენებიც, რომლებიც ორი შავი ხვრელის შერწყმამდე ხდება.
კვლევა Astronomy & Astrophysics-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია hubblesite.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
