კოსმოსური მონსტრები

 ასტრონომები უჩვეულო სიგნალებს იღებენ კოსმოსის სიღრმეებიდან. რა აგზავნის მათ დედამიწისკენ?

 ამერიკელმა ასტრონომებმა კოსმოსურ ობიექტთა მთელი კლასი აღმოაჩინეს, რომელთა შესახებაც ადრე არაფერი იყო ცნობილი. საუბარია ჯუჯა შავ ხვრელებზე, რომელთაც შუალედური ადგილი უჭირავთ ყველაზე მასიურ ნეიტრონულ ვარსკვლავებსა და მცირე მასის შავ ხვრელებს შორის, რომელთა არსებობა აღარავისთვის არის საეჭვო. თუმცა, ბოლო წლებში უამრავი შეტყობინება დაგროვდა კოსმოსური მოვლენების შესახებ, რომლებიც კიდევ უფრო ეგზოტიური ობიექტების მიერ შეუძლება იყოს გამოწვეული. იგულისხმება ჰიპოთეტური ვარსკვლავები, რომელთა არსებობა, ალბათ, ვერასოდეს იქნება დამტკიცებული.

ვარსკვლავი-სამყარო

 ერთ-ერთი კოსმიური ფენომენი, რომლის ბუნება ბოლომდე დაუდგენელია, არის გამა-ანთება – უზარმაზარი ენერგიის ერთბაშად გამოსხივება კოლოსალური აფეთქების სახით, რომლებიც შორეულ გალაქტიკებში დაიმზირება. ამ ანთებათა იშვიათობის მიუხედავად, ასტრონომები მათ გამუდმებით არეგისტრირებენ, რადგან ეს, სამყაროს ერთ-ერთი ყველაზე ელვარე მოვლენაა. მათი მცირე ანალოგიც არსებობს, რომელსაც განმეორებად რბილ გამა-ანთებას უწოდებენ, რომლებსაც უკიდურესად ძლიერი მაგნიტური ველის მქონე ნეიტრონული ვარსკვლავები (მაგნიტარი) წარმოქმნის (Swift-ის მეათასე გამა-ანთება).

 გამა-ანთებებს, ტრადიციულად, ზეახლებს უკავშრებენ – მასიური ვარსკვლავების გადაქცევას ნეიტრონულ ვარსკვლავებად ან შავ ხვრელებად (კოლაფსი – ჩანგრევა, შიგნით ჩაშლა, შეკუმშვა). სანამ ზუსტი მექანიზმი უცნობი რჩება, არც სპეკულაციური განცხადებები მოიკლებს. მაგალითად, ზეახლად აფეთქებული ვარსკვლავი, რომელიც გამა-ანთებას ასხივებს, არა შავ ხვრელად იქცევა, არამედ რაღაც მის მსგავსად – გრავასთარად (გრავიტაციული ვარსკვლავი).

 ადრეული სამყაროს ზოგიერთი ვარსკვლავი ისეთი მასიური შეიძლებოდა ყოფილიყო, რომ მის შიგნით შავი ხვრელი იბადებოდა, გარე გარსი კი მილიონობით წლები სტაბილური რჩებოდა. ასეთი ავრსკვლავის ნათება კი პატარა გალაქტიკისას გაუტოლდებოდა.

 გრავასთარი ჰგავს შავ ხვრელს, რომელიც მატერიას შთანთქავს, უშვებს მაღალენერგიულ სხივებსა და ჰოკინგის გამოსხივებას. ამავე დროს, მის წიაღს სრულიად განსხვავებული მეტრიკა აქვს, რომელსაც დე სიტერის სივრცეს უწოდებენ, ჩვეულებრიცი ვაკუუმი დადებითი კოსმოლოგიური მუდმივათი. გრავასთარის შიგნით არის ბნელი ენერგია, რომელიც გარე ფენების სინგულარობაში (შავ ხვრელში) ვარდნას ეწინააღმდეგება.

 გრავასთარს მოვლენათა ჰორიზონტი არ გააჩნია, მი წარმოქმნას ულტრათხელი “ნაჭუჭი” აფერხებს, რომელიც პრაქტიკულად დაუშლელი მატერიისგან შედგება, იდეალური სითხის თვისებებით. ფიზიკოს ემილ მოტოლას (Emil Mottola) თქმით, რომელმაც გრავასთარის არსებობა 2002 წელს ივარაუდა, ასეთ ობიექტზე ვარდნილი ნებისმიერი სხეული, განადგურდება და ხსენებულ გარსს შეერევა. შესაძლებელია მატერიის გადაქცევა გამოსიხვებადაც, რის გამოც გრავასთარი შავ ხვრელზე კაშკაშა წყარო ხდება.

ბნელი ბუშტები

 არსებობს ჰიპოთეზა ბნელი ენერგიის ვარსკვლავებზეც, რომლებიც ცოტათი გრავასთარსაც ჰგავს. ისინიც ზეახლის აფეთქებისას იბადებიან, კოლაფსირებული მატერია კი ვერ აღწევს სინგულარობის მდგმარეობას. ამის მაგივრად, მატერია მსუბუქ ნაწილაკებად და ბნელი ენერგიის “წვეთებად” იქცევა, რომელთა წნევა კოლაფსს აჩერებს. ნაწილაკების დაშლისას კი კოსმოსური სხივები წარმოიქმნება – მაღალი ენერგიის მქონე ნაწილაკების ნაკადები, რომლებსაც ასტრონომები აფიქსირებენ, მათ შორისაა პოზიტრონებიც, ელექტრონის ანტინაწილაკი. ბნელი ენერგიის ვარსკვლავები, 2005 წელს, ჯორჯ ჩაპლინმა (George Chapline. ლივერმორის ნაციონალური ლაბორატორია. აშშ) მოიგონა. მისი აზრით, შავი ხვრელები არ არსებობს, მხოლოდ ბნელი ენერგიის ვარსკვლავები.

 ბნელი ენერგიის ვარსკვლავების ქცევაც, როგორც გრავასთარების,  კვანტური სითხის, ბოზე-აინშტაინის კონდენსატის საშუალებით შეიძლება აღიწეროს. ბოზე-აინშტაინის კონდენსატი არის ნივთიერების ფაზური მდგომარეობა, წარმოქნილი ბოზონების მიერ – ნაწილაკებისა, რომლებიც ერთნაირ კვანტურ მდგომარებაში შეიძლება იყოს (უხეშად რომ ვთქვათ, მათი ერთმანეთისგან განსხვავება შეუძლებელია, სივრცული მდებარეობის მიხედვითაც კი). ეს ანსხვავებს ბოზონებს ფერმიონებისგან (ელეტქრონი, პროტონი და ა.შ.), რომელთა მიმართაც პაულის აკრძალვის პრინციპი მოქმედებს.

ბოზონებიანი ვარსკვლავი

 ბნელი მატერიის ჰალო, ბოზონებისგან შემდგარი უზარმაზარი ვარსკვლავი შეიძლება იყოს.

 ბოზე-აინშტაინის კონდენსატისგან სხვა ტიპის ეგზოტიური ობიექტებიც შეიძლება შედგებოდეს – ბოზონური ვარსკვლავები. ბოზე-ვარსკვლავი საკუთარი გრავიტაციის ხარჯზე თავმოყრილი გიგანტური კონდენსატია. სავარაუდოდ, ასეთი ვარსკვლავი შეიძლება შედგებოდეს ბნელი მატერიისგან, რომელიც უცნობი ნაწილაკი-ბოზონებისგან არის ფორმირებული, მაგალითად, აქსიონები (1). ბნელი მატერიის ბოზონური ვარსკვლავი გამჭვირვალეა და უხილავი, მისი შემჩნევა მხოლოდ ჩვეულებრივ მატერიაზე გრავიტაციული ზემოქმედებით არის შესაძლებელი. მკვრივი ბოზონური ვარსკვლავი თავისი მძლავრი გრავიტაციით ამრუდებს სივრცე-დროს და თავის გარშემო ცარიელ სივრცეს წარმოქმნის – შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტის ჩრდილის ანალოგს (შავი ხვრელის ჩრდილის ნამდვილი ფოტო).

 შავი ხვრელის მსგავსად, ბოზონური ვარსკვლავიც შთანთქავს მატერიას, თუმცა მოვლენათა ჰორიზონტი არა აქვს. ის გამჭვირვალეა და შთანთქმული მატერიის ნათება ცენტრთან უნდა ჩანდეს. მბრუნავ ბოზონურ ვარსკვლავს კი ტოროიდის ფორმა ექნება.

 მტკიცებულებები არ არსებობს, თუმცა ზოგიერთი მაღალენერგიული მოვლენის მიზეზი ასეთი ვარსკვლავები შეიძლება იყოს. გარდა ამისა, ბოზე-ვარსკვლავები ბნელი მატერიობის კანდიდატებად ითვლება, ეს პირადიპი დამზერით ჯერ კიდევ აღმოუჩენელი მატერია კი გალაქტიკების მდგრადობას განსაზღვრავს. ყველა გალაქტიკა ბნელი მატერიის ჰალოშია მოქცეული, ის გალაქტიკაზე გაცილებით დიდია და საერთო მასის ძირითადი ნაწილიც სწორედ მასზე მოდის. ზოგიერთი მეცნიერი თვლის, რომ ბნელი მატერიის ჰალო გიგანტური ბოზე ვარსკვლავია (ბნელი მატერია სამყაროს ”ბავშვობის დროინდელ” ფოტოზე).

სინათლესა და წყვდიადს შორის

პრეონული და კვარკული ვარსკვლავი გარეგნულად ძალიან ჰგავს ნეტრონულ ვარსკვლავს.

 კიდევ ერთი ობიექტი, რომელიც ჰიპოთეტური ნაწილაკებისგან შედგება, არის პრეონული ვარსკვლავი. პრეონები, განუყოფელ ნაწილაკებად მიჩნეული კვარკებისა და ლეპტონების შემადგენელი ნაწილაკები უნდა იყოს. შავ ხვრელად ვერ გადაქცეულ პრეონულ ვარსკვლავებს, ნეიტორნულებზე მეტი სიმკვრივე აქვთ, 1 მეტრიანი დიამეტრით თუ 100 დედამიწის მასას შეიცავენ ან რამდენიმე სანტიმეტრი – მთვარის მასით.

 ნეიტორნულ ვარსკვლავებსა და შავ ხვრელებს შორის შუალედს იკავებენ ე.წ. კვარკული ვარსკვლავებიც, რომლებიც იმდენად მასიური ვარსკვლავის აფეთქებისას ჩნდებიან, რომ მათ წიაღში წარმოქმნილი ნეიტრონები შეკუმშვას ვერ ეწინააღმდეგებიან და კვარკებად იშლებიან. კვარკული ვარსკვლავი, ფაქტიურად, ერთი გიგანტური ნაწილაკია. თუ მის შემადგენლში ე.წ. უცნაური კვარკებია (s), მას უცნაურ ვარსკვლავებს უწოდებენ.

 მეცნიერული საზოგადოება ასეთი ვარსკვლავების არსებობას ეჭვის თვალით უყურებს. აქამდე ჩატარებული დეტალური დაკვირვებები გრავასთარებისა და სხვა ეგზოტიკის არსებობას გამორიცხავს. ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებულ ახალ სტატიაში ობიექტის აღმოჩენაზეა საუბარი, რომელიც ნეიტრონულ ვარსკვლავზე მასიურია, ხოლო ჩვეულებრივ შავ ხვრელზე მსუბუქი – 5-15 მზის მასის ფარგლებში. ის, გიგანტური წითელი ვარსკვლავის გარშემო ბრუნავს და 3,3 მზის მასა აქვს. ასტრონომები თვლიან, რომ ესეც შავი ხვრელია და ალბათ, აქამდე არ არსებულ ჯუჯა შავი ხვრელების კლასს ჩაუდგება სათვეში (ნეიტრონული ვარსკვლავების მასის ზედა ზღვარი).

***

 სავარაუდოდ, სამყაროში არსებობს (ან არსებობდა) კიდევ მრავალი ობიექტი, რომლებიც კოსმოსის შესახებ თანამედროვე წარმოდგენებში ვერ ეწერება. ზოგი მათგანი უკვე აღმოჩენილია, მაგალითად, სუბ-ჯუჯა პულსატორები (არა პულსარი!) ან უჩვეულო ზეახლები. გრავასთარებივით შოკისმომგვრელები არა, მაგრამ უფრო საინტერესო, ნამდვილად არსებობის გამო (სტატიაში მოყვანილი ყველა ტერმინის შესახებ შეგიძლიათ წაიკითხოთ ასტრონეტზე, ჩაწერეთ საძიებოში ქართულად).

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.