ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმა შესაძლებელია მოკლე გამა-ანთებების ენერგიის წყარო იყოს

 ასტროფიზიკოსების საერთაშორისო ჯგუფმა კომპიუტერული მოდელირების საშუალებით აჩვენა, რომ ორი საკმაოდ მასიური ნეიტრონული ვარსკვლავის შეჯახება იწვევს მბრუნავი შავი ხვრელის გაჩენას, შემოფარგლულს ზემძლავრი მაგნიტური ველით, ტოროიდალური და პოლოიდალური ფორმებით.  მაგნიტური ველების ასეთი კონფიგურაცია რელატივისტური ჯეტების გაჩენას უწყობს ხელს – დამუხტული ნაწილაკების ჭავლი, გამოტყორცნილი ხვრელის პოლუსებიდან თითქმის სინათლის სხივის სიჩქარით.


 ორმაგი სისტემის ევოლუციის მოდელირება და მაგნიტური ველის წარმოქმნა. „მომენტალური სურათები“ შეესაბამება ზედა ილუსტრაციებზე გამოსახულ დროებს t=7,4 მილიწამი(ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შერწყმა) და 13,8 მილიწამი(გრავიტაციული კოლაფსი შავი ხვრელის გაჩენით); ქვედა ილუსტრაციები – 15,26 და 26,5 მილიწამი(ევოლუცია შავი ხვრელის გაჩენის მერე); მწვანე ფერით ნაჩვენებია ხვრელის გარშემო მბრუნავი ტოროიდალური ფორმის პლაზმის მიერ ასეთივე ფორმის მაგნიტური ველის ფორმირების მომენტი(მისი გარე და შიდა რადიუსი 170 და 90 კილომეტრს შედაგენს შესაბამისად), თეთრი ფერით ნაჩვენებია ხვრელის მაგნიტური ველი. კარგად ჩანს(მეოთხე ილუსტრაცია), რომ ხვრელის ახლოს ველის ძალწირები მისი ბრუნვის ღერძის გასწვრივაა მიმართული, ანუ მაგნიტურ ველს აქვს პოლოიდალური სტრუქტურა.

არსებობს სერიოზული საფუძველი იმაზე დასაფიქრებლად, რომ სწორედ ასეთი ჯეტები გენერირებენ განსაკუთრებით მაღალი ენერგიების გამა-ანთებებს, რომლებსაც ასტრონომები  აფიქსირებენ დედედამიწაზე. თუ ეს ანთებები ერთი წამით ან უფრო მცირე დროით გრძელდება, მაშინ მათ მოკლე გამა-ანთებებს უწოდებენ.
 ასეთი ტიპის ანთებების წარმომავლობა დღემდე არაა ბოლომდე გარკვეული. თუმცა ყველაზე მიღებულ მოდელად ითვლება მათი გაჩენა ზეკომპაქტური კოსმოსური ობიექტების, შავი ხვრელების ან ნეიტრონული ვარსკვლავების მიერ. თავიდან ეს ობიექტები ორმაგ სისტემებს ქმნიან, რომლებიც ინტენსიურად ასხივებენ გრავიტაციულ ტალღებს, რის გამოც სწრაფად კარგავენ ენერგიას. საბოლოოდ კომპანიონები სპირალური ტრაექტორიებით ერთმანეთს უახლოვდებიან და ეჯახებიან. ამჟამად მიმდინერეობს გრავიტაციული ტალღების ინტერფერომეტრულ დეტექტორებზე მუშაობა, რომლებსაც ექნებად საკმარისი მგრძნობელობა იმისთვის, რომ დღეში ათეულობით და შესაძლებელია ასეულობითაც ასეთი შეჯახება დააფიქსირონ. სავარაუდოთ, ახალი დეტექტორებიდან მონაცემების მიღება უკვე 2014 წლისთვის დაიწყება.
 აი მოდელირების ძირითადი შედეგები. ნეიტრონული ვარსკვლავები, რომლებზეც ჩატარდა მოდელირება, ერთმანეთის გარშემო(შერწყმამდე) მხოლოდ სამჯერ შემოვლას ასწრებენ, რასაც 7,4 მილიწამი დასჭირდება. ამის მერე ისინი ერთმანეთს ეჯახებიან და ერწყმიან, წარმოიქმნება სწრაფად მბრუნავი ჰიპერმასიური(ნეიტრონული ვარსკვლავების ზომებთან შედარებით) H3, რომლის მასა სამჯერ აჭარბებს მზის მასას. ეს ვარსკვლავი, როგორც მისი წინამორბედი ორი ვარსკვლავი, ინტენსიურად ასხივებს გრავიტაციულ ტალღებს და შესბამისად სწრაფად კარგავს ბრუნვის კუთხურ მომენტს, რის გამოც უკვე მეთოთხმეტე მილიწამზე გრავიტაციულ კოლაფსს განიცდის და შავ ხვრელად გარდაიქმნება, მასით 2,91 მზის მასა. ხვრელის გარშემო ფორმირდება ძალიან მკვრივი და გავარვარებული პლაზმური რგოლი. მისი საწყისი მასა შეადგენს მზის მასის 0,063, ხოლო გარე და შიგა რადიუსები 170 დან 90 კილომეტრს შესაბამისად(ამ დროს ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტის,ჰორიზონტს შიგნით მოხვედრილი მატერია უკან ვეღარასოდეს დაბრუნდება, რადიუსი დაახლოებით 9 კილომეტრს უდრის).

  მაგნიტური ველის ევოლუცია. მარცხენა ზედა კუთხეში – შუალედური ჰიპერმასიურის ძალიან ტურბულენტური(უფორმო) მაგნიტური ველი(t=13,8). დანარჩენ სამ ილუსტრაციაზე, რომლებიც შეესაბამება დროებს t = 15,26  21,2 და 26,5 მილიწამი, კარგად ჩანს ახლად დაბადებული შავი ხვრელი ტოროიდალური და პოლოიდალური(თეთრი) მაგნიტური ველები.

 მოდელირებამ აგრეთვე აჩვენა, რომ ორივე ფორმის მაგნიტური ველების დაძაბულობა ბოლო ფაზაში 1015ჰაუსს უტოლდება, ანუ ათასჯერ მეტი ვიდრე შეჯახებაში მონაწილე ვარსკვლავებს ჰქონდათ. შედარებისთვის, მაგნეტარების(ზემძლავრი მაგნ,ველის მქონე სწრაფად მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავი) ველის დაძაბულობა 1014ჰაუსს შედადგენს(დიდი ადრონული კოლაიდერის ზეგამტარი მაგნიტების ველის დაძაბულობა მხოლოდ 83 000 ჰაუსია). მოდელირება დასრულდა თვითონ რელატივისტური ჯეტების გაჩენის მექანიზმამდე, ითვლება, რომ სწორედ ეს ჯეტები ახდენენ ხსენებული გამა-ანთებების გენერირებას, რადგან მოდელირების გასაგრძელებლად საჭიროა კომპიუტერში უამრავი ახალი კოდის შეყვანა, უფრო მაღალი შესაძლებლობებით. მუშობა ამ მიმართულებით გრძელდება.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *