Posted by დღეისათვის, ასტროფიზიკოსებს დეტალებში შეუძლიათ შეისწავლონ ისეთი შთამბეჭდავი კოსმოსური მოვლენა, როგორიც არის პლაზმის გიგანტური ჭავლები, რომლებიც ახალგაზრდა გალაქტიკების ბირთვებიდან იფრქვევა. თუმცა, დაკვირვების საშუალებები რაც უფრო იხვეწება, მით უფრო მეტი შეკითხვა ჩნდება, ისეთებისაც კი, რომლებიც მეცნიერებს ე.წ. ახალი ფიზიკის შექმნისკენ უბიძგებს.
ლამის სინათლის სიჩქარით მქროლი ნაწილეკების ჭავლებს, ე.წ. ჯეტებს, ასტროფიზიკოსები უკვე რამდენიმე ათეული წელია სწავლობენ. მათზე დაკვირვება ხარისხობრივად მაღალ დონეზე, მხოლოდ უკანასკნელი რამდენიმე წლის განმავლობაში ავიდა. ობიექტის მაღალი გარჩევადობის გამოსახულების მისაღებად, რომელიც ჩვენიდან მილიონობით სინათლის წლის მანძილზე მდებარეობს, ზეგრძელი ბაზის მქონე ინტერფერომეტრიას იყენებენ(VLBI – Very Long Baseline Interferometry). ეს მეთოდი, ერთმანეთისგან შორს მდებარე სხვადასხვა ობსერვატორიების დაკვირვებათა შეთავსების საშუალებას იძლევა, რითაც თავისებური ერთი გიგანტური ტელესკოპი იქმნება, ორბიტალური “რადიოასტრონის“(რუსეთი) ჩათვლით.
ძალიან დიდი ხნის წინათ, ერთ შორეულ გალაქტიკაში… არა, არა “ვარსკვავური ომები”, არამედ გაცილებით მასშტაბური მოვლენები ბობოქრობდა. ჯეტები, ახალგაზრდა აქტიური გალაქტიკების ცენტრებში ჩნდება, სადაც 106-109 მზის მასის ზემასიური შავი ხვრელები ბრუნავს. ჩვეულებრივ, ამ გალაქტიკებამდე მანძლი, გიგაპარსაკებეს უტოლდება(1 პრსკ. = 3,3 სინათლის წელი), სწორედ ამიტომ, ეს ყველაფერი შორეულ წარსულში ხდებოდა.
რელატივისტური ჭავლები იმაზე გაცილებით მეტი ენერგიის მატარებელია, ვიდრე მათ ხვრელის გარშემო მბრუნავ და ხვრელზე ვარდნილ მატერიას შეუძლია მისცეს. საიდან მაშინ ეს ენერგია, კონკრეტულად როგორ არის მოწყობილი “ცენტრალური მანქანა”, რომელიც ამ ჯეტებს წარმოქმნის?
რატომ არის ჯეტები ასე ელვარე? ზემაღალი გარჩევადობით ჩატარებული დამზერა გვიჩვენებს, რომ ზოგიერთი მათგანი, თეორიულად დასაშვებეზე გაცილებით ცხელია. შეიძლება, რომ ელექტრონულ-პოზიტრონული(ელექტრონის ანტინაწილაკი) პლაზმის გარდა, მათში კიდევ რაღაც არის?
იჩვეულო კატასტროფა
ჯეტების ნათობას კელვინებში ზომავენ და შემდეგ, აბსოლუტურად შავი სხეულის ტემპერატურას ადარებენ, რომელიც გარკვეულ დონემდე არის გამთბარი. თეორიული მოდელების მიხედვით, რელატივისტური ჭავლის ნათობა 5000 მლრდ. კელვინს არ უნდა აჭარბებდეს. ამ ზღვრის გადასვლის მერე, ე.წ. კომპტონისეული კატასტროფა ხდება(კომპტონის ეფექტი). სინათლის სიჩქარემდე აჩქარებულ ელექტრონთა ნაკადი, მათ ამოფრქვევ მაგნიტურ ველში მოძრაობს და სინქროტრონულ გამოსხივებას(ელქტრონის დამუხრუჭება) იძლევა, რომელიც, თავის მხრივ, მეზობელ ელექტრონებზე განიბნევა. ლამის ზღვრული სიჩქარით მოძრავი ელექტრონები კი, ამით კიარ კარგავს, არამედ დამატებით ენერგიას იღებს, როგორც კლასიკური კომპტონისეული ეფექტის დროს. გარკვეული კრიტიკული კონცენტრაციის მიღწევისას, “უკუკომპტონისეული” პროცესი იმდენად ეფექტური ხდება, რომ ჭავლი გაცივებას იწყებს იმ ენერგიის დაკარგვის გამო, რომელიც გამა-გამოსხივებას მიაქვს. მიუხედავად იმისა, რომ გიგანტურ ჭავლებთან გვაქვს საქმე, ყველაფერი ძალიან სწრაფად ხდება, სულ რაღაც რამდენიმე დღეში, რის გამოც პროცესის უშუალო დამზერა ჯერჯერობით ვერ ხერხდება. სამაგიეროდ, რაღაც სრულიად საწინააღმდეგო გამოაშაკარავდა. ერთბაშად რამდენიმე ჭავლის ტემპერატურა, რომლებიც გალქიკათა აქტიური ბირთვებიდან ამოედინება, “დასაშვებზე” დიდი აღმოჩნდა – 20-40 ტრლნ. კელვინი! აღმოჩენამ მეცნიერები შოკში ჩააგდო და ამ წინააღმდეგობრივი მოვლენის ასახსნელად “ახალი ფიზიკის” შექმნაზე დააწყებინა ფიქრი. ან დოპლერისეული ეფექტის არასწორ ინტერპრეტაციას ვახდენთ, ან რაღაც, “უკუკომპტონისეული” პროცესის მაკომპენსირებელ ძალასთან გვაქვს საქმე, როცა სინქროტრონული ფოტონები(გამოსხივების კვანტები), ნაწილაკებს მაინც გადასცემენ ენერგიას.
“ყურები” როგორღა ჩნდება? კონკრეტრულად რა ანიჭებს ჯეტებს კოლოსალურ აჩქარებას, ვერ დადგინდა, თუმცა, მოხერხდა მათთან დაკავშირებული სხვა მოვლენის კარგად შესწავლა. გაჩენის ადგილიდან ათასეულობით სინათლის წლის მანძილზე, რელატივისტური ჭავლი, ვარსკვლავთშორის მტვერზე განიბნევა და გიგანტურ მასხივებელ ღრუბლებს აჩენს. მაღალი გარჩევადობის რადიოდაკვირვებებმა ჯეტების შესახებ წარმოდგენა შეცვალა. მცირე მასშტაბებზე, ჭავლი არა მთლიანი სტრუქტურაა, არამედ მანათობელი მატერიის ცალკეული მოძრავი “ღრუბლებია”. ჩვენიდან 16 მეგაპარსეკის მანძილზე მდებარე ელიფსური გალაქტიკა М87-ის ჯეტებში, ამონაფრქვევის ბრუნვის დაფიქსირბაც კი მოხერხდა.
რადიოდიაპაზონიდან, ოპტიკურში გადაყვანილი ფოტოები ნამდვილად შთამბეჭდავია(გედი A). კოსმოსის ერთ-ერთი ყველაზე ლამაზი მოვლენა, ე.წ. -“რადიოყურები”. ჯეტებიდან ამოსული მატერია, კოსმოსურ მტვერზე ზემოქმედებს და გიგანტურ რადიომასხივებელ ობიექტებს წარმოქმნის. ამ გრანდიოზულ მოვლენაზე დაკვირვებით, კოსმოსის შორეული კუთხეების კვლევით, დრო-სივრცესა და გრავიტაციაზე, საკუთარ თავზეც, მუდმივად რაიმე ახალს ვგებულობთ.