საურონის რენტგენული ექო

 ითვლება, რომ დიდი გალაქტიკების უმრავლესობის ცენტრალურ ნაწილს ზემასიური შავი ხვრელი იკავებს, მილიონობით და მილიარდობით მზის მასებით. მათ წიაღში უზარმაზარი რაოდენობის მატერია ეცემა. აჩქარებული და გავარვარებული მატერია გამოსხივების ყველა დიაპაზონში ძალიან ელვარედ ანათებს. აქტიური გალაქტიკების ცენტრების შესწავლა მეცნიერებს მათი ევოლუციისა და ახლო გარემოს უკეთ შესწავლაში ეხმარებათ.

 აღსანიშნავია, რომ რენტგენის დიაპაზონში ასეთი გალაქტიკების შესწავლისას, უმნიშვნელოვანესი დეტალი ”რკინის ფართო ზოლია”, რომელიც იქ სწრაფად მბრუნავი შავი ხვრელის არსებობაზე მიუთითებს. ნივთიერება, რომელიც ხვრელზე ეცემა, ბრუნვით მოძრაობაში მოდის და გავარვარებულ აკრეციულ დისკოს ქმნის. რენტგენის გამოსხივების რაღაც წყარო (ჯეჯერობით უცნობი), ამ დისკოს უშუალოდ შიგნიდან აშუქებს და მასში არსებულ რკინის ატომებს აღაგზნებს, რომლებიც 6-7 კილოელექტრონვოლტის (რა არის ელექტრონვოლტი?) სიმძლავრის ფოტონებს ასხივებს. აკრეციული დისკოს შიდა ნაწილების სიჩქარე ისე მაღალია, რომ მისი სპექტრის ზოლების კვლევა ფარდობითობის თეორიის ეფექტების ძლიერი ზემოქმედების გათვალისწინების გარეშე შეუძლებელია.

 მასთან დაკავშირებით შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ დამახასიათებელი რკინის ფართო ზოლი, რენტგენის წყაროს ანთებიდან გარკვეული დროის მერე უნდა დაფიქსირდეს. ეს დრო აკრეციულ დისკომდე მიღწევასა და რკინის ატომების აღგზნებისთვისაა საჭირო. თუ წყარო ხან ელვარეა და ხან არა, მაშინ ”რენტგენული ექოც” იციმციმებს (სპექტროსკოპია).

 სამწუხაროდ, არსებული რენტგენული ობსერავტორიების შესაძლებლობები, როგორებიცაა ევროპული XMM-Newton და ამერიკული ”ჩანდრა”, არ არის საკმარისი ამ ციმციმის დასაფიქისრებლად.

 მკვლევართა აზრით, ასეთი ”რენტგენული ექოს” დანახვა დაკვირვებისთვის ხელსაყრელი ობიექტისა და მონაცემთა დიდი მასის ანალიზით არის შესაძლებელი. ასეთ ობიექტად 45 მილიონი სიანთლის წლის იქეთ მდებარე გალაქტიკა NGC 4151 იქცა – ე.წ. ”საურონის თვალი”. მას რენტგენის დიაპაზონში ყველაზე ელვარე ბირთვი აქვს. გამოთვლების მიხედვით, მის ცენტრში არსებულ ზემასიურ შავ ხვრელს 50 მილიონი მზის მასა(ბოლო მონაცემების მიხედვით – 40%-ით კიდევ უფრო მასიური) და დიდი ზომის აკრეციული დისკო აქვს, რომელსაც ხანგრძლივი ”რენტგენული ექოს” წარმოქმნა შეუძლია.

XMM-Newton(ESA).

 2000 წლიდან დაწყებული, ზონდმა XMM-Newton, ობიექტის ინტენსიური დაკვირვებები ჩაატარა და მონაცემთა დიდი რაოდენობა დააგროვა. სწორედ ისინი გამოიყენეს კვლევის ავტორებმა, რომლებმაც ამ მონცემთა ანალიზით NGC 4151-ში ”რენტგენული ექოს” მკაფიო ნიშნები დაინახეს. საწყისი ანთების მერე მისი ამპლიტუდა 30 წუთზე მეტი შეყოვნებით ირხეოდა – ფოტონებისთვის, რომლებიც სინათლის სიჩქარით მოძრაობენ, ეს, 600 მილიონ კილომეტრზე მეტ მანძილს იძლევა, რენტგენის წყარო და ექოს მომცემი აკრეციული დისკო ამ მანძილით არის დაშორებული. კვლევის ავტორების ვარაუდით, წყარო სადღაც დისკოს თავზე მდებარეობს. ზემასიური შავი ხვრელების აქტიურობა რელატივისტური ჭავლების (“ჯეტები”) გაჩენას იწვევს – ნაწილაკების მძლავრი და ვიწრო ნაკადების, რომლებიც ხვრელის ბრუნვის სიბრტყის პერპენდიკულარული ამოდიან პულუსებთან. რენტგენის ანთებები სადღაც აქ იბადება და თუ მეცნიერების მიერ მიღებული ციფრით ვიმსჯელებთ, ჭავლის ფუძესთან არც თუ ისე ახლოს.

 საინტერესოა, რომ გალაქტიკა NGC 4151-ის ექსტრემალურად აქტიური გული კონცენტრირებულია სივრცეში, რომელიც მზის სისტემის ზომას შეიძლება შევადაროთ. თუ ამ სურათის შუაში მზეს მოვათავსებთ, მაშინ ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტის რადიუსი დედამიწის ორბიტაზე (150 000 000 კმ.) ორჯერ ნაკლები იქნება, ხოლო რენტგენის წყაროდან აკრეციულ დისკომდე მანძილი, მზიდან ასტეროიდულ სარტყელამდე მანძილის ტოლი – მზიდან ჩვენამდე მანძილზე ოთხჯერ მეტი.