“ჯეიმს ვებმა” აღმოაჩინა ზემასიური შავი ხვრელი, რომელიც მასპინძელ გალაქტიკაზე ადრე გაჩნდა

განახლდა: 30/05/2026

 ჯეიმს ვების სახელობის კოსმოსურმა ტელესკოპმა, შესაძლოა, ადრეული სამყაროსთვის უჩვულოდ გიგანტური ზემასიური შავი ხვრელი დააფიქსირა, რომელიც საკუთარი გალაქტიკის (რომლის ცენტრშიც მდებარეობს) ფორმირებამდე უკვე არსებობდა (esa.int). ეს აღმოჩენა, რომელიც კემბრიჯის უნივერსიტეტის ხელმძღვანელობით მომუშავე საერთაშორისო მეცნიერთა ჯგუფმა მოახდინა, ეჭვქვეშ აყენებს კოსმოსის ევოლუციის აქამდე აღიარებულ მოდელებს. ამ მოდელების მიხედვით, ზემასიური შავი ხვრელები, გალაქტიკების შიგნით იბადებიან და დროთა განმავლობაში ნელ-ნელა იზრდებიან.

 აღმოჩენილ ობიექტს ეიბელ 2744-QSO1 ეწოდება და „პატარა წითელი წერტილების“ (Little Red Dot) კატეგორიას მიეკუთვნება – ასე უწოდებენ ძალიან კომპაქტურ და კაშკაშა წყაროებს, რომლებიც სამყაროს არსებობის პირველ ასეულობით მილიონ წლიწადში წარმოიქმნა. QSO1 დიდი აფეთქებიდან სულ რაღაც 700 მილიონი წლის შემდეგ უკვე არსებობდა და ზემასიური შავი ხვრელით მის ცენტრში, რომლის მასა დაახლოებით 50-ჯერ აღემატება მზის მასას.

 ეს აღმოჩენა შესაძლებელი გახდა “ჯეიმს ვების” სპექტროსკოპიული ინსტრუმენტების, კერძოდ კი NIRSpec-ის წყალობით, რომელმაც შავი ხვრელის გარშემო გაზის მოძრაობის ანალიზის საშუალება მოგვცა. მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ გაზი, კეპლერის კანონების შესაბამისად ბრუნავს – ზუსტად ისევე, როგორც პლანეტები ბრუნავენ მზის გარშემო. ეს ქცევა მიუთითებს იმაზე, რომ ობიექტის თითქმის მთელი მასა ცენტრში, უშუალოდ შავ ხვრელშია კონცენტრირებული. მეცნიერებმა გამოითვალეს, რომ მთელი სისტემის საერთო მასის სულ მცირე ორი მესამედი შავ ხვრელზე მოდის. შედარებისთვის, ჩვენს ახლოს მდებარე თანამედროვე გალაქტიკებში, ზემასიური შავი ხვრელები გალაქტიკის მთლიანი მასის მხოლოდ უმცირეს წილს ფლობენ.

“ჯეიმს ვების” სპექტროგრაფი NIRSpec.

 სწორედ ამის გამო, QSO1 შეიძლება გახდეს ერთ-ერთი პირველი პირდაპირი მტკიცებულება იმ შავი ხვრელების არსებობისა, რომლებიც „თავიდანვე დიდებად დაიბადნენ“, ვარსკვლავური ევოლუციის სტანდარტული ეტაპების გავლის გარეშე (10 ფაქტი შავი ხვრელების შესახებ).

 შავი ხვრელის მასის გაზომვის გარდა, “ჯეიმს ვებმა” QSO1-ში არსებული გაზის შემადგენლობის შესწავლის საშუალებაც მოგვცა. დაკვირვებებით ირკვევა, რომ ეს გარემო თითქმის მთლიანად წყალბადისა და ჰელიუმისგან – სამყაროს უძველესი ელემენტებისგან – შედგება, ხოლო უფრო მძიმე ელემენტების (როგორიცაა ჟანგბადი ან ნახშირბადი) რაოდენობა მინიმალურია (სამყაროს პირველი ელემენტები: წყალბადი, ჰელიუმი, ლითიუმი). ეს დეტალი უმნიშვნელოვანესია, რადგან მძიმე ელემენტები ვარსკვლავების სიცოცხლის განმავლობაში იქმნება და კოსმოსში ზეახალი ვარსკვლავების აფეთქების შემდეგ იფანტება. ამ გამონაფრქვევის თითქმის სრული არარსებობა იმაზე მეტყველებს, რომ შავი ხვრელის გარშემო ვარსკვლავების პოპულაცია ჯერ კიდევ არ არის ჩამოყალიბებული.

 კვლევის ავტორთა აზრით, QSO1 გალაქტიკის დაბადების ძალიან ადრეულ ფაზას შეიძლება წარმოადგენდეს, სადაც შავი ხვრელი ვარსკვლავებზე ადრე გაჩნდა. ეს ჰიპოთეზა სამეცნიერო საზოგადოებაში დიდი ხანია განიხილება, თუმცა აქამდე არ არსებობდა საკმარისად დეტალური დაკვირვებები მის დასადასტურებლად.

 ამ დაკვირვებებში მეცნიერებს ობიექტის განსაკუთრებული სიკაშკაშე დაეხმარა. გალაქტიკათა გროვა Abell 2744-ის (ცნობილი როგორც „პანდორას გროვა“) გრავიტაციული ლინზირების ეფექტის წყალობით, QSO1-ის გამოსახულება გაძლიერდა და გასამდა – ვების ფოტოებზე ეს ობიექტი სამ ასლად ჩანს. გროვის გრავიტაცია ამრუდებს, ადიდებს და ამრავლებს შორეული ობიექტიდან წამოსულ სინათლეს, რაც ვებს საშუალებას აძლევს, უდიდესი სიზუსტით შეისწავლოს ის.

 ექსპლუატაციაში შესვლის დღიდან, “ჯეიმს ვებმა” სრულიად შეცვალა ადრეული სამყაროს შესწავლისადმი მიდგომა. ერთ-ერთი მთავარი სიურპრიზი სწორედ მრავალრიცხოვანი ზემასიური შავი ხვრელების აღმოჩენა გახდა, რომლებიც დიდი აფეთქებიდან სულ რაღაც რამდენიმე ასეული მილიონი წლის შემდეგ უკვე არსებობდა. კლასიკური მოდელების მიხედვით, ეს ობიექტები მასიური ვარსკვლავების კოლაფსის შედეგად უნდა ჩამოყალიბებულიყო და შემდეგ ნელა გაზრდილიყო მატერიის აკრეციით ან სხვა შავ ხვრელებთან შერწყმით. თუმცა, ახალგაზრდა სამყაროს დროის ინტერვალი ძალიან ცოტაა იმისთვის, რომ ასეთი გიგანტური მასების დაგროვება აიხსნას.

 ამ მიზეზით, ასტრონომები ალტერნატიულ სცენარებს განიხილავენ. ერთ-ერთი ყველაზე განხილვადი თეორიაა ე.წ. „მძიმე ჩანასახები“ (heavy seeds) – პირველადი ბირთვები, რომლებიც ჩვეულებრივ ვარსკვლავურ ნარჩენებზე ბევრად მასიურია. მეორე ვერსიაა პირველადი გაზის გიგანტური ღრუბლების პირდაპირი კოლაფსი (direct collapse), ვარსკვლავების შუალედური ფორმირების გარეშე (პირველი ვარსკვლავები).

 როგორც ჩანს, QSO1 ამ მოდელებს ზუსტად ეთავსება. ვების მიერ მიღებული მონაცემების მიხედვით, ეს შავი ხვრელი უკვე ძალიან მასიური დაიბადა და მხოლოდ ამის შემდეგ დაიწყო იმ გაზების დაგროვება, რომლებიც მის გარშემო გალაქტიკის ფორმირებისთვის იყო საჭირო.

 მკვლევართა ჯგუფი ახლა სხვა მსგავს „პატარა წითელ წერტილებს“ სწავლობს, რათა გაარკვიოს, რამდენად გავრცელებული იყო ეს ფენომენი ადრეულ სამყაროში. თუ ეს დადასტურდება, აღმოჩენამ შესაძლოა ფუნდამენტურად შეცვალოს ჩვენი წარმოდგენა პირველი გალაქტიკებისა და ზემასიური შავი ხვრელების წარმოშობის შესახებ (სამყაროს ადრეული სიმწიფის პრობლემა…).