ფაქტები შავი ხვრელების შესახებ

ბოლო პერიოდში მეცნიერებამ შეძლო ამ ობიექტების განსაკუთრებულობის მთელი არსენალის აღმოჩენა. როგორც ჩანს, მათ შეუძლიათ არამხოლოდ სინათლის სიჩქარით მოძრაობა და ნამდვილი კოსმიური  მანიაკების თვისებების გამოვლენა ყველაფრის შთანთქმით, რაც მათ გზაზე მოხვდება, ამასთანავე ისინი აჩვენებენ მეტად მოქნილ ქცევას. მოცემულ სტატიაში გავარკვევთ თუ რა შეუძლიათ ამ ობიექტებს.

1. ძალიან სწრაფად ბრუნვა

მეცნიერებმა პირველად გაზომეს ზემასიური  შავი ხვრელის ბრუნვის სიჩქარე. ის განაცვიფრებს – სინათლის სიჩქარის 84 პროცენტი.

გალაქტიკა NGC 1365-ის შავმა ხვრელმა, რომელიც 60 მილიონი სინათლის წელიწადის დაშორებითაა განლაგებული, გააოცა მეცნიერები საკუთარი თავისებურებებით. მისი დიამეტრი 3,2 მილიონ კილომეტრს წარმოადგენს, ხოლო მისი მასა მზის მასების დაახლოებით რამდენიმე მილიონის ტოლია.

ბრუნვისას ის პირდაპირი მნიშვნელობით ამრუდებს არამხოლოდ გარშემო არსებულ სივრცეს, არამეც დროსაც, წარმოქმნის რენტგენული გამოსხივების ცეცხლოვან მორევს, რის სიღრმეშიც გაზი და მტვერი ვარდება. მთელი ეს მატერია ხვდება შავ ხვრელში პირდაპირი მიმართულებით, რაც, მეცნიერების აზრით, სძენს მას ასეთ გასაოცარ ბრუნვის სიჩქარეს.

2. ჯგუფებში გაერთიანება

ასტრონომების მიერ აღმოჩენილი ყველაზე დიდი გალაქტიკები პირდაპირი მნიშვნელობით დახუნძლულია ზემასიური შავი ხვრელებით. ისინი იმდენად დიდია რომ მეცნიერებს ეჭვი ეპარებათ იმაში, რომ მათი მშობლები ცალკეული ვარსკვლავები არიან. მეცნიერები დიდი ხანი ეჭვობდნენ, რომ ზემასიური შავი ხვრელები შეიძლება დაიბადონ მკვრივ ვარსკვლავურ გროვებში, რომლებიც ორმაგი ვარსკვლავების ჯგუფებისგან ან უფრო კომპაქტური შავი ხვრელების ჯგუფებისგან შედგებიან, რომლებიც ერთმანეთს ერწყმიან და ქმნიან ნამდვილ ზეგიგანტებს.

რაც საინტერესოა, ამ ვარაუდმა ბოლოს და ბოლოს მიიღო ნამდვილი დამტკიცება. რძის გზის ცენტრის რენტგენულმა ანალიზმა აჩვენა რომ ჩვენი გალაქტიკის უშუალო ცენტრში იმალება ძალიან მკვრივი არე, რომელშიც შესაძლოა 12-მდე შავი ხვრელი იმყოფებოდეს, რომლებიც რძის გზის ცენტრალური, ძირითადი შავი ხვრელის – მშვილდოსანი А*-ს გარშემო ბრუნავენ.

ამას გარდა, ანალიზმა აჩვენა რომ საერთო მნიშვნელობით, ჩვენი გალაქტიკის ცენტრალურ არეში შესაძლოა 20 000-მდე შავი ხვრელი არსებობდეს.

3.იუპიტერის ზომის მატერიის გამოტყორცნა (ხანდახან ჩვენი მიმართულებით)

თეორიული გამოთვლები და კომპიუტერული მოდელირება იმაზე მეტყველებს რომ ჩვენი გალაქტიკის ცენტრალური შავი ხვრელის, მშვილდოსანი А*-ს ახლომახლო შესაძლოა არსებობდეს ძალიან მასიური ვარსკვლავი, რომელიც ყოველ 10 ათას წელიწადში ერთხელ ძალიან ახლოს უახლოვდებოდა შავ ხვრელს, რის გამოც ხვრელი მისგან ვარსკვლავურ ნივთიერებას გამოწელავს, და შექმნის გახურებული მატერიის გრძელ ჭავლს. ამ მატერიის ნაწილი თავად შავი ხვრელის მიერ შთაინთქმება, სხვა – კოსმოსში გაიტყორცნება. თუმცაღა ამ მატერიის რაღაც ნაწილი შავი ხვრელიდან საკმაოდ შორ მანძილზე რჩება და შეუძლია პლანეტის ზომის გორგალში გაერთიანება. მაგრამ ესეც არაა ყველაზე საინტერესო.

ეს მატერიის გორგლები, ზოგ შემთხვევაში ნეპტუნის ზომის, ზოგჯერ კი იუპიტერის, გალაქტიკურ სივრცეში გაიტყორცნებიან 3,2-32,2 მილიონი კილომეტრი საათში სიჩქარით. მკვლევარების გამოთვლებით, ვარსკვლავის მომქცევი განადგურების შედეგად კოსმოსში დაახლოებით 100 მილიონი მსგავსი სხეული გაიტყორცნება, და შესაძლოა ზოგიერთი მათგანი ჩვენი მიმართულებითაც.

4. გალაქტიკური წარსულის დამალვა

რადიოტელესკოპების კომპლექსმა, „ატაკამის მილიმეტრული დიაპაზონის დიდმა საანტენო გისოსმა“ (ALMA)-მ მეცნიერებს პირველად მისცა საშუალება შეეხედათ შავი ხვრელის თორში (შავი ხვრელის ცენტრიდან გამოტყორცნილი გაზის ჭავლი), სადაც გაზისა და მტვერის გროვა ბრუნავს გალაქტიკური მონსტრის „ხახაში“, რაც გვერდითი დაკვირვებით დონატს მოგვაგონებს.

დაკვირვების ობიექტი ჩვენგან 47 მილიონი სინათლის წელიწადით არის დაშორებული და ვეშაპის თანავარსკვლავედში იმყოფება. ALMA-ს გასაოცარი სიმძლავრისა და მგრძნობიარობის დახმარებით, მეცნიერებმა მისი სიგანეც გამოთვალეს. იგი დაახლოებით 20 სინათლის წელიწადს შეადგენს. შავი ხვრელების ამ თორებზე დაკვირვებისას, მკვლევარებს გალაქტიკების წარსულზე უფრო მეტის გაგება შეუძლიათ. მაგალითად, თორის ასიმეტრიული ფორმა შეიძლება იმაზე მეტყველებდეს, რომ გალაქტიკა, საკუთარი წარსულის გარკვეულ პერიოდში, შესაძლოა შეერწყა სხვა გალაქტიკას.

5. მატერიის შთანთქმა წარმოუდგენელი სისწრაფით

ჩვენგან მილიარდი სინათლის წელიწადის დაშორებით, ვერონიკას თმების თანავარსკვლავედში, მდებარეობს კაშკაშა გალაქტიკა PG211+143. თავისი სიკაშკაშით გალაქტიკა შავ ხვრელს უნდა უმადლოდეს, რომელიც გარე კოსმოსიდან მატერიას წარმოუდგენელი სისწრაფით შთანთქავს – 100 000 კილომეტრი წამში.

მკვლევარებმა გაარკვიეს რომ ამ გალაქტიკის რენტგებული გამოსხივება აჩვენებს არსებით წითელ გადააგდილებას, რაც შეიძლება ამ გალაქტიკის მატერიის შავი ხვრელის მიმართულებით დიდი სისწრაფით მოძრაობით აიხსნებოდეს, რაც სინათლის სიჩქარის დაახლოებით 30 პროცენტს წარმოადგენს. ეს გაზი შავი ხვრელის გარშემო თითქმის არ ბრუნავს და სწორი ხაზით პირდაპირ მისი ცენტრის მიმართულებით მოძრაობს, შავი ხვრელის ცენტრთან წარმოუდგენლად ახლოს.

6.კოსმოსში ხეტიალი

ასტრონომები დიდი ხანი ვარაუდობდნენ რომ შავ ხვრელებს ხანდახან შეუძლიათ საკუთარი გალაქტიკებიდან იყვნენ გამოტყორცნილები. და ამ ვარაუდის სერიოზული მტკიცებულება, როგორც აღმოჩნდა, ჩვენგან 8 მილიარდი სინათლის წელიწადის მოშორებით მდებარეობს. ეს არის კვაზარი 3C 186, რომლის მასა მზის მასის ერთ მილიარდს წარმოადგენს.

მეცნიერებმა დაადგინეს რომ კვაზარი მთელი სიჩქარით მიისწრაფვის საკუთარი მშოლიური გალაქტიკური გროვის დატოვებისკენ. მკვლევარების გამოთვლების თანახმად, კვაზარის გაზის ღრუბელი 7,6 მილიონი კმ/სთ სიჩქარით მიექანება. ასეთი სიჩქარით, მაგალითად, შესაძლებელია დედამიწიდან მთვარემდე 3 წუთში მისვლა.

ასტრონომები თვლიან რომ ასეთი „გაქცევის“ მიზეზი გრავიტაციური ტალღებია – ორი ზემასიური შავი ხვრელის შერწყმის პროდუქტი. ამ შერწყმის შედეგად მათ შექმნეს უმძლავრესი დარტყმითი ტალღა, რომლის ძალა 100 მილიონი ზეახალის აფეთქების ტოლფასია, რომელმაც პირდაპირი მნიშვნელობით გადააადგილა კვაზარი საკუთარი „მომთბარი“ ადგილიდან.

7.უფრო დიდი ნათესავებისგან მოპარვა

მოცემულ მომენტში ასტრონომებმა დაადასტურეს არამხოლოდ შავი ხვრელების ხუთი შერწყმა და მათ მიერ გამომუშავებული გრავიტაციული ტალღები, არამედ ასევე გამოკვეთეს მათგან ერთი, სხვების ფონზე გამორჩეული. საუბარია ორი შავი ხვრელის შერწყმაზე, რომელთა მასა, პროგნოზების თანახმად, 10-15 მზის მასა უნდა ყოფილიყო. საქმეზე კი აღმოჩნდა რომ ორივე შავი ხვრელის მასა 20 მზის მასას აჭარბებს.

დაგროვებული მასალების ანალიზისას მეცნიერები იმ დასკვნამდე მივიდნენ, რომ ორივე შავმა ხვრელმა მასაში მოიმატა იმის გამო რომ „საჭმელს“ პარავდნენ გაცილებით უფრო მსხვილ შავ ხვრელს, რომელიც ასევე გალაქტიკური ცენტრის მეზობლადაა.

შავ ხვრელებად გარდაქმნამდე ეს ქურდები ორ მასიურ ვარსკვლავს წარმოადგენდნენ. ვარსკვლავების ევოლუციის პერიოდში მათ შავ ხვრელებად კოლაფსირება მოახდინეს და გალაქტიკური ცენტრისკენ მიზიდულობა დაიწყეს, სადაც უკვე არსებობდა ზემასიური შავი ხვრელი, რომელიც მის გარშემო არსებულ გაზსა და მტვერს შთანთქავდა. ორმა „პაწაწუნამ“ მოახერხა ცენტრალური შავი ხვრელის მატერიის ნაწილის მოპარვა და საკუთარი თავდაპირველი ზომის თითქმის სამჯერ მეტი მასა დააგროვა იქამდე სანამ ერთმანეთს შეუერთდებოდნენ.

8. მაგნიტური ველების გამოყენება გამოკვებისთვის

ასტრონომების აზრით, ერთ-ერთი ძირითადი ფაქტორი, რომელიც შავი ხვრელის მასას განსაზღვრავს, შესაძლოა მისი მაგნიტური ველი იყოს. ჩვენგან 600 მილიონი სინათლის წელიწადის დაშორებით მდებარე „გედი А“ გალაქტიკის გამოკვლევისას, მეცნიერებმა მის გალაქტიკურ ცენტრში ძალიან ძლიერი მაგნიტური ველი აღმოაჩინეს.

მომდევნო ანალიზმა აჩვენა, რომ გედი А-ს შავი ხვრელი ძალიან აქტიურია. მეცნიერები თვლიან, რომ იგი საკუთარი თანავარსკვლავედის რადიოგამოსხივების ყველაზე ძლიერ წყაროს წარმოადგენს, რომელიც წარმოიშვება შავი ხვრელის მიერ მის გარშემო არსებული მატერიის შთანთქმისას. ამ საქმეში, როგორც მეცნიერები იუწყებიან, აქტიურ მონაწილეობას მისი მაგნიტური ველი იღებს, რომელიც მიიზიდავს მატერიას შავი ხვრელის თორისკენ, შემდეგ კი მის სიღრმეში.

ასტრონომების აზრით, აქტიურ გალაქტიკებს, ისეთებს როგორიც გედი A არის, და არააქტიურ გალაქტიკებს შორის, ისეთებს როგორიც ჩვენი რძის გზაა, განსხვავება მაგნიტური ველის ქონა-არქონაშია.

9.მცირე გალაქტიკებში დამალვა

Fornax UCD3 გალაქტიკაში, ღუმელის თანავარსკვლავედში, მხოლოდ 100 მილიონი ვარსკვლავია. რძის გზასთაც შედარებით, რომელშიც დაახლოებით ასელობით მილიარდი მნათობია, ეს მართლაც პაწაწინა გალაქტიკაა. Fornax UCD3-ის რადიუსი სულ რაღაც 300 სინათლის წელიწადს წარმოადგენს. თავისი პატარა ზომის მიუხედავად, „ულტრაკომპაქტური ჯუჯა“ UCD3 სამყაროს ერთ-ერთ ყველაზე მკვრივ გალაქტიკას წარმოადგენს.

მის ცენტრში ზემასიური შავი ხვრელი მდებარეობს, რომლის მასა 3-5 მილიონი მზის მასის ტოლია. ის თითქმის ისეთივე სიმძიმისაა, როგორც რძის გზის ცენტრში მდებარე მშვილდოსანი А* არის, რომლის დიამეტრი დაახლოებით 150 000 სინათლის წელიწადს წარმოადგენს.

UCD3-ის შავი ხვრელის აღმოჩენა ულტრაკომპაქტურ გალაქტიკებში არსებული ზემასიური შავი ხვრელების აღმოჩენის მხოლოდ მეოთხე შემთხვევა აღმოჩნდა. ასტრონომებმა დათვალეს რომ ხვრელის წილზე გალაქტიკის საერთო მასის 4 პროცენტი მოდის. როგორც წესი, ნებისმიერ სხვა შემთხვევებში ეს წილი მხოლოდ 0,3 პროცენტს წარმოადგენს.

მეცნიერები ეჭვობენ რომ ადრე გალაქტიკა UCD3 უფრო დიდი იყო, თუმცა გაცილებით მსხვილ გალაქტიკასთან მისმა ახლო განლაგებამ მას ვარსკვლავთა დიდი რიცხვი დააკარგვინა, რამაც იგი ჯუჯად აქცია.

10.ჩვენი მზის ორ დღეში შეჭმა

მეცნიერებმა წარმოუდგენლად გაუმაძღარი შავი ხვრელი აღმოაჩინეს, რომელიც დაახლოებით 12 მილიარდი წლის წინ გაჩნდა. აღმოჩენილი კვაზარი ყოველ ორ დღეში ჩვენი მზის მასის ექვივალენტს შთანთქავს. ასეთი მადის წყალობით, შავი ხვრელი იმდენად სწრაფად იზრდება რომ მისი გამოსხივება მთელ გალაქტიკაზე რამდენიმე ათასით მეტია. თვითონ გამოსხივება კი წარმოიქმნება იმ მატერიისა და გაზების გაცხელებით, რომელთაც ის შთანთქავს.

მეცნიერები ჯერ ვერ გაერკვნენ იმაში, თუ როგორ დააგროვა „ბნელი დროის“ შავმა ხვრელმა საკუთარი მასა, სამაგიეროდ მშვენივრად ხვდებიან მის პოტენციალს.

ეს მონსტრი რომ ჩვენი რძის გზის ცენტრში ყოფილიყო, მისი სინათლე ცაზე არსებულ მთვარის შუქზე 10-ჯერ მეტი იქნებოდა. ობიექტი იმდენად ნათელი იქნებოდა, რომ ცაზე არსებული ვარსკვლავების უდიდეს ნაწილს გადაფარავდა, ასევე ჩვენ ყველას მოგვკლავდა საკუთარი რენტგენული გამოსხივებით.