მიკროლინზირებით აღმოჩენილი შავი ხვრელი

 ზედაპირული ტელესკოპებისა და კოსმოსური “ჰაბლის”, ასევე, ბუნებრივი მოვლენის დახმარებით, რომელსაც გრავიტაციულ (მიკრო)ლინზირებას უწოდებენ, პირველად მოხერხდა მარტოხელა მოხეტიალე შავი ხვრელის აღმოჩენა. დადგინდა მისი მასა, მდებარეობა და ჩვენს გალაქტიკაში არსებული შავი ხვრელების რაოდენობა, დაახლოებით 200 მილიონი.

 აქამდე, შავი ხვრელების მასის დადგენა ირიბი მეთოდებით ხდებოდა, ორმაგ სისტემაში მათი ურთიეთქმედებით ვარსკვლავთან, ან გალაქტიკათა ცენტრებში მდებარე ვარსკვლავებთან (ზემასიური შავი ხვრელების შემთხვევაში). ახალი მეთოდი კი მიკროლინზირების შემთხვევის – OGLE-2011-BLG-0462/MOA-2011-BLG-191, მოკლედ კი OB110462-ის დეტალური კვლევის შედეგად შემუშავდა (OGLE – ოპტიკური გრავიტაციული ლინზირების ექსპერიმენტი. მონაწილეობს 1,3 მეტრიანი სარკით აღჭურვილი ტელესკოპი ჩილეში და 1,8 მეტრიანი ტელესკოპი ახალ ზელანდიაში. ხელმძღვანელი იასუსი მურაკი, ნაგოიას უნივერსიტეტი). ამ დაკვირვებების თემაზე, ერთდროულად ორი სტატია გამოქვეყნდა მეცნიერთა ორი განსხვავებული და მრავალრიცხოვანი საერთაშორისო ჯგუფისგან, ამ შავი ხვრელის მასის განსხვავებული შეფასებებით. პირველ შემთხვევაში, მარტოხელა უხილავი კომპაქტური ობიექტის სავარაუდო მასა 1,6-დან 4,4 მზის მასის დიაპაზონში იყო, ანუ ეს შეიძლება იყოს შავი ხვრელი ან ნეიტრონული ვარსკვლავი. მეორე ნაშრომში, ავტორები დამაჯერებლად საუბრობენ 7,1 ± 1,3 მზის მასაზე და შავი ხვრელის გადაადგილების სიჩქარეზე – 45 კმ/წმ, რაც 160 ათას კმ/სთ-ზე მეტია. ორივე ჯგუფმა ფოტომეტრული და ასტრომეტრიული მონაცემების ერთნაირი ნაკრები გამოიყენა, მიღებული სხვადახვა ტელესკოპებიდან და “ჰაბლიდან”.

მიკროლინზირების ილუსტრაცია.

 “ჰაბლმა”, რომელმაც ასტრომეტრიული მონაცემების მიღებით კვლევაში უდიდესი წვლილი შეიტანა , დაკვირვება მოახდინა ირმის ნახტომის მშვილდოსან-გემის ხერხემალი სპირალურ მკლავზე, რამაც შესაძლებელი გახადა ამ მკლავში გამავალი შავი ხვრელის იდენტიფიცირება, ჩვენგან 3-6 ათასი სინათლის წლის მანძილზე (ან 5 ათასი სინათლის წლის მანძილზ, მეორე ჯგუფის შეფასებით). ამ მოხეტიალე შავმა ხვრელმა, ჩამოყალიბების მომენტში, ანუ წინამორბედი მასიური ვარსკვლავის ზეახლად აფეთქების დროს, მილიონობით წლის წინ, გრავიტაციული ტალღების ასიმეტრიული გამოფრქვევის გამო, ძლიერი ბიძგი მიიღო და გალაქტიკური მასშტაბის მოგზაურობაში წავიდა.

 „ირმის ნახტომში მოხეტიალე შავი ხვრელები წარმოიქმნება მასიური ვარსკვლავების იშვიათი, უმძლავრესი აფეთქებებით, ვარსკვლავებისა, რომლებზეც ჩვენი გალაქტიკის ვარსკვლავური მოსახლეობის მეათასედზე ნაკლები მოდის და არიან სულ მცირე ოცჯერ უფრო მასიური, ვიდრე ჩვენი მზე. იმის გამო, რომ აფეთქება სრულყოფილად სიმეტრიული არ გამოდის, გაჩენილი შავი ხვრელი ძლიერ იმპულსს იღებს და გარკვეული მიმართულებით გატყორცნება “ – ნათქვამია NASA-ს განცხადებაში.

 “ჰაბლს”, რა თქმა უნდა, უშუალოდ შავი ხვრელის გადაღება არ შეუძლია, რადგან ისინი ყველანაირ გამოსხივებას შთანთქავენ, სამაგიეროდ, ამ ობიექტთა გრავიტაცია მათ შემომფარგლავ სივრცეს ამრუდებს, რომელშიც მათ უკან მდებარე ობიექტებიდან მომდინარე სინათლე გადაიხრება. ფონური ვარსკვლავის სინათლე ძლიერდება, თუ მასა და ჩვენს შორის შავი ხვრელი გაივლის და სწორედ ამით გებულობენ ასტრონომები უხილავი ობიექტის იქ არსებობას. ამ მოვლენას გრავიტაციულ მიკროლინზირებას უწოდებენ და ამ შემთხვევაში, ის “ასტრომეტრიული მიკროლინზირების” მეთოდით შავი ხვრელის “ასაწონად” გამოიყენეს. “ჰაბლი”, 270 დღე აკვირდებოდა უხილავი ობიექტის გავლას ვარსკვლავების წინ, მათ ხილულ “ანთებებსა” და “წანაცვლებებს”, თუმცა კიდევ 6 წელი გახდა საჭირო ყველა მონაცემის დასამუშავებლად და დამარწმუნებელი მოდელის შესაქმნელად. მკვლევართა უმრავლესობა თვლის, რომ სწორედ შავ ხვრელთან უნდა გვქონდეს საქმე, მაგრამ მაინც რჩება ალბათობა იმისა, რომ ეს ნეიტრონული ვარსკვლავია (ნეიტრონული ვარსკვლავების დიდი გაერთიანება).

 „როგორც არ უნდა იყოს, ეს ობიექტი არის ვარსკვლავის პირველი აღმოჩენილი უხილავი ნარჩენი, რომელიც გალაქტიკაში კომპანიონის გარეშე დახეტიალებს“ – ამბობს ბერკლის კურსდამთავრებული სტუდენტი, კეისი ი. ლამი, პირველი ნაშრომის მთავარი ავტორი. „როგორც არ უნდა გვინდოდეს ვთქვათ, რომ ეს ნამდვილად შავი ხვრელია, ჩვენ უნდა ვისაუბროთ სხვა შესაძლო ვარიანტებზეც, როგორც შავ ხვრელზე მცირე მასით, ისე,  ნეიტრონულ ვარსკვლავზეც“ ამბობს მისი თანაავტორი და ამ ჯგუფის ლიდერი, ჯესიკა ლუ (Jessica R. Lu5), იმავე უნივერსიტეტიდან.

 „ასტრომეტრიული მიკროლინზირება მარტივია კონცეპტუალურად, მაგრამ ძალიან ძნელი დაკვირვებების ჩატარების თვალსაზრისით. მიკროლინზირება არის იზოლირებული შავი ხვრელების იდენტიფიცირების ერთად-ერთი მეთოდი” – განმარტავს მეორე ჯგუფის ხელმძღვანელი, კაილაშ ჩანდრა საჰუა, კოსმოსური ტელესკოპის სამეცნიერო ინსტიტუტიდან ბალტიმორში.

 შავ ხვრელად რომ გადაიქცეს, ზეახლის ადგილზე დარჩენილი ვარსკვლავის ბირთვის მასა 2 მზის მასას მაინც უნდა უტოლდებოდეს, ანუ მაღალია ალბათობა იმისა, რომ ეს მართლაც შავი ხვრელია. მიკროლინზირებებზე დაკვირვებებით ყოველწლიურად ვარსკვლავების 2 ათასამდე “უეცარი აელვარება” ფიქსირდება, რაც მათ წინ მოხეტიალე შავი ხვრელების გავლის გამო შეიძლება ხდებოდეს, თუმცა ზუსტი ასტრომეტრიული მონაცემების გარეშე მათი მასების დადგენა შეუძლებელია, მონაცემებისა, რომლებიც ამ კონკრეტული კვლევის ავტორებს “ჰაბლმა” მისცა (10 რამ, რაც შავ ხვრელს შეუძლია).

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.