გალაქტიკა M31-ის გულის მხატვრის ილუსტრაცია. სურათის კრედიტი: NASA. დააწკაპუნეთ გასადიდებლად.
ასტრონომებმა NASA-ს ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის გამოყენებით დაადგინეს იდუმალი ლურჯი სინათლის წყარო, რომელიც გარშემორტყმულია სუპერმასიური შავი ხვრელის ჩვენს მეზობელ ანდრომედას გალაქტიკაში (M31). მიუხედავად იმისა, რომ სინათლე ასტრონომებს ათწლეულზე მეტი ხნის განმავლობაში აწუხებდა, ახალი აღმოჩენა ამ ამბავს კიდევ უფრო იდუმალს ხდის.
ცისფერი შუქი ცხელი, ახალგაზრდა ვარსკვლავების დისკიდან მოდის. ეს ვარსკვლავები ტრიალებს შავი ხვრელის გარშემო ისევე, როგორც ჩვენი მზის სისტემის პლანეტები ბრუნავენ მზის გარშემო. ასტრონომები დაბნეულნი არიან იმის შესახებ, თუ როგორ შეიძლება ვარსკვლავების ბლინის ფორმის დისკი წარმოიქმნას ასე ახლოს გიგანტურ შავ ხვრელთან. ასეთ მტრულ გარემოში, შავი ხვრელის მოქცევის ძალებმა უნდა გაანადგურონ მატერია, რაც ართულებს გაზისა და მტვრის კოლაფსს და ვარსკვლავების წარმოქმნას. ასტრონომების თქმით, დაკვირვებებმა შესაძლოა მინიშნებები მოგვცეს უფრო შორეული გალაქტიკების ბირთვებში მოქმედების შესახებ.
ვარსკვლავების დისკის აღმოჩენით, ასტრონომებმა ასევე შეაგროვეს, როგორც მათი თქმით, მონსტრის შავი ხვრელის არსებობის რკინის მტკიცებულება. მტკიცებულება დაეხმარა ასტრონომებს გამოერიცხათ ყველა ალტერნატიული თეორია ანდრომედას ბირთვში ბნელი მასის შესახებ, რომელიც მეცნიერებს დიდი ხანია ეჭვობდნენ, რომ ეს იყო შავი ხვრელი.
„ამ ვარსკვლავების დანახვა ჰგავს ჯადოქრის ყურებას, რომელიც კურდღელს ქუდიდან ამოიღებს. თქვენ იცით, რომ ეს მოხდა, მაგრამ თქვენ არ იცით, როგორ მოხდა ეს“, - თქვა ტოდ ლაუერმა ტოსონში, არიზონას შტატის შტატის ეროვნული ოპტიკური ასტრონომიის ობსერვატორიიდან. მან და ასტრონომთა ჯგუფმა, რალფ ბენდერის ხელმძღვანელობით, გერმანიის გარშინგში, მაქს პლანკის არამიწიერი ფიზიკის ინსტიტუტიდან და ჯონ კორმენდიმ ტეხასის უნივერსიტეტიდან, ოსტინში, გააკეთეს ჰაბლის დაკვირვებები. გუნდის შედეგები გამოქვეყნდება Astrophysical Journal-ის 2005 წლის 20 სექტემბრის ნომერში.
ჰაბლის ზონდები უცნაური ლურჯი შუქი
ვაშინგტონის უნივერსიტეტის ასტრონომმა ივან კინგმა და მისმა კოლეგებმა პირველად შენიშნეს უცნაური ლურჯი შუქი 1995 წელს ჰაბლის ტელესკოპით. მას ეგონა, რომ სინათლე შეიძლება მომდინარეობდეს ერთი, კაშკაშა ლურჯი ვარსკვლავიდან ან შესაძლოა უფრო ეგზოტიკური ენერგეტიკული პროცესისგან. სამი წლის შემდეგ, ლაუერმა და სანდრა ფაბერმა სანტა კრუზის კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან კვლავ გამოიყენეს ჰაბლი ლურჯი სინათლის შესასწავლად. მათმა დაკვირვებებმა აჩვენა, რომ ლურჯი შუქი იყო ლურჯი ვარსკვლავების გროვა.
ახლა, ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის გამოსახულების სპექტროგრაფის (STIS) ახალი სპექტროსკოპიული დაკვირვებით ცხადყოფს, რომ ცისფერი შუქი შედგება 400-ზე მეტი ვარსკვლავისგან, რომლებიც წარმოიქმნება 200 მილიონი წლის წინ აქტიურობის შედეგად. ვარსკვლავები მჭიდროდ არის შეფუთული დისკში, რომლის დიამეტრი მხოლოდ სინათლის წლისაა. დისკი მოთავსებულია ძველი, ცივი, წითელი ვარსკვლავების ელიფსური რგოლის შიგნით, რაც ჩანდა ჰაბლის წინა დაკვირვებებში.
ასტრონომებმა ასევე გამოიყენეს STIS ამ ვარსკვლავების სიჩქარის გასაზომად. მათ მიიღეს ვარსკვლავების სიჩქარე იმის გამოთვლით, თუ რამდენად არის დაჭიმული და შეკუმშული მათი სინათლის ტალღები შავი ხვრელის გარშემო მოგზაურობისას. შავი ხვრელის გრავიტაციული მჭიდის ქვეშ ვარსკვლავები ძალიან სწრაფად მოძრაობენ: 2,2 მილიონი მილი საათში (3,6 მილიონი კილომეტრი საათში, ანუ 1000 კილომეტრი წამში). ისინი იმდენად სწრაფად მოძრაობენ, რომ 40 წამი დასჭირდებათ დედამიწის შემოვლით და 6 წუთი მთვარეზე მისასვლელად. ყველაზე სწრაფი ვარსკვლავები ორბიტას ასრულებენ 100 წლის განმავლობაში.
ანდრომედას აქტიური ბირთვი, სავარაუდოდ, წარსულში ამზადებდა ვარსკვლავების მსგავს დისკებს და შესაძლოა გააგრძელოს მათი შექმნა.
„დისკზე ცისფერი ვარსკვლავები იმდენად ხანმოკლეა, რომ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ანდრომედას 12 მილიარდ წლიან ისტორიაში ასეთი ხანმოკლე დისკი ახლა გამოჩნდეს“, - თქვა ლაუერმა. „ამიტომ, ჩვენ ვფიქრობთ, რომ მექანიზმი, რომელმაც შექმნა ვარსკვლავების ეს დისკი, წარსულში, სავარაუდოდ, სხვა ვარსკვლავურ დისკებს წარმოშობს და მომავალში მათ კვლავ გააქტიურებს. ჩვენ ჯერ კიდევ არ ვიცით, როგორ შეიძლება შეიქმნას ასეთი დისკი თავდაპირველად. ეს ჯერ კიდევ საიდუმლოდ რჩება“.
ასტრონომები ჰაბლის შესანიშნავ ხედვას მიაწერენ დისკის პოვნას.
'მხოლოდ ჰაბლს აქვს ლურჯი შუქის გარჩევადობა ამ დისკზე დასაკვირვებლად', - თქვა გუნდის წევრმა რიჩარდ გრინმა ტუსონის ოპტიკური ასტრონომიის ეროვნული ობსერვატორიიდან. „ის იმდენად პატარაა და იმდენად განსხვავდება მიმდებარე წითელი ვარსკვლავებისგან, რომ ჩვენ შევძელით მისი გამოყენება ანდრომედას ძალიან დინამიურ გულში გამოსაკვლევად. ეს დაკვირვებები გაკეთდა ჩვენი გუნდის წევრებმა, რომლებმაც ააშენეს STIS. ჩვენ შევქმენით მისი ხილული არხი სპეციალურად ასეთი შესაძლებლობის გამოსაყენებლად? გავზომოთ ვარსკვლავური შუქი შავ ხვრელთან უფრო ახლოს, ვიდრე ჩვენი გალაქტიკის მიღმა.
მყარი მტკიცებულება მონსტრის შავი ხვრელისთვის
გარდა ვარსკვლავთა დისკის აღმოჩენისა, ასტრონომებმა გამოიყენეს ანდრომედას ეს ცალსახად მჭიდრო ხედვა, რათა ცალსახად დაემტკიცებინათ, რომ გალაქტიკა მასპინძლობს ცენტრალურ შავ ხვრელს. 1988 წელს, მიწისზედა დამოუკიდებელ კვლევებში, ჯონ კორმენდიმ და ალან დრესლერისა და დუგლას რიჩსტოუნის გუნდმა აღმოაჩინეს ცენტრალური ბნელი ობიექტი ანდრომედაში, რომელიც, მათი აზრით, სუპერმასიური შავი ხვრელია. ეს იყო პირველი ძლიერი შემთხვევა შავი ხვრელის 40-მდე აღმოჩენისთვის, რომელთა უმეტესობა ჰაბლის მიერაა გაკეთებული. თუმცა, ეს დაკვირვებები საბოლოოდ არ გამორიცხავდა სხვა, ძალიან ეგზოტიკურ და გაცილებით ნაკლებად სავარაუდო ალტერნატივებს.
„არსებობს დამაჯერებელი მიზეზები იმის დასაჯერებლად, რომ ეს სუპერმასიური შავი ხვრელებია“, - თქვა კორმენდიმ. ”მაგრამ უკიდურესი პრეტენზიები მოითხოვს არაჩვეულებრივად ძლიერ მტკიცებულებებს. დარწმუნებული უნდა ვიყოთ, რომ ეს არის შავი ხვრელები და არა მკვდარი ვარსკვლავების ბნელი გროვები.
ანდრომედას STIS დაკვირვებები იმდენად ზუსტია, რომ ასტრონომებმა გააუქმეს ყველა სხვა შესაძლებლობა იმისა, თუ რა შეიძლება იყოს ცენტრალური, ბნელი ობიექტი. მათ ასევე გამოთვალეს, რომ შავი ხვრელის მასა 140 მილიონი მზეა, რაც სამჯერ უფრო მასიურია ვიდრე ადრე ფიქრობდნენ.
ჯერჯერობით, ბნელი გროვა საბოლოოდ გამოირიცხა მხოლოდ ორ გალაქტიკაში, NGC 4258 და ჩვენს გალაქტიკაში, ირმის ნახტომში. „ეს ორი გალაქტიკა გვაძლევს ცალსახა მტკიცებულებას შავი ხვრელის არსებობის შესახებ“, დასძინა კორმენდიმ. მაგრამ ორივე განსაკუთრებული შემთხვევაა? NGC 4258 შეიცავს წყლის მასერების დისკს, რომელსაც ჩვენ ვაკვირდებით რადიოტელესკოპებით და ჩვენი გალაქტიკური ცენტრი იმდენად ახლოსაა, რომ ჩვენ შეგვიძლია მივყვეთ ცალკეულ ვარსკვლავურ ორბიტას. ანდრომედა არის პირველი გალაქტიკა, რომელშიც ჩვენ შეგვიძლია გამოვრიცხოთ შავი ხვრელის ყველა ეგზოტიკური ალტერნატივა ჰაბლის გამოყენებით და იგივე ტექნიკის გამოყენებით, რომლითაც თითქმის ყველა სუპერმასიურ შავ ხვრელს ვპოულობთ.
„შავი ხვრელების შესწავლა ყოველთვის იყო ჰაბლის მთავარი მისია“, - თქვა კორმენდიმ. „ანდრომედაში შავი ხვრელის დამაგრება უდავოდ მისი მემკვიდრეობის მნიშვნელოვანი ნაწილია. ეს გვარწმუნებს, რომ სხვა ცენტრალური ბნელი ობიექტები, რომლებიც აღმოჩენილია გალაქტიკებში, ასევე შავი ხვრელია.”
„ახლა, როცა დავამტკიცეთ, რომ შავი ხვრელი ლურჯი ვარსკვლავების დისკის ცენტრშია, ამ ვარსკვლავების ფორმირება ძნელი გასაგები ხდება“, დასძინა ბენდერმა. „გაზი, რომელმაც შეიძლება შექმნას ვარსკვლავები, ასე სწრაფად უნდა ბრუნავდეს შავი ხვრელის გარშემო? და ასე უფრო სწრაფად შავ ხვრელთან, ვიდრე უფრო შორს? რომ ვარსკვლავის ფორმირება თითქმის შეუძლებელია. მაგრამ ვარსკვლავები იქ არიან. ”
გალაქტიკის აქტიური ბირთვი
შავი ხვრელი და ვარსკვლავების დისკი არ არის ერთადერთი არქიტექტურული ნაწილი ანდრომედას ბირთვში. გუნდმა ლაუერისა და ფაბერის ხელმძღვანელობით გამოიყენა ჰაბლი 1993 წელს, რათა აღმოაჩინა, რომ გალაქტიკას ცენტრში ვარსკვლავების ორმაგი გროვა აქვს. ეს აღმოჩენა მოულოდნელი იყო, რადგან ორი მტევანი უნდა გაერთიანდეს ერთში მხოლოდ რამდენიმე ასეული ათასი წლის განმავლობაში. პრინსტონის უნივერსიტეტის სკოტ ტრემეინმა ეს პრობლემა გადაჭრა იმით, რომ „ორმაგი ბირთვი“ სინამდვილეში ძველი, წითელი ვარსკვლავების რგოლი იყო. ბეჭედი ორ ვარსკვლავურ გროვას ჰგავდა, რადგან ასტრონომები ვარსკვლავებს მხოლოდ ბეჭდის მოპირდაპირე ბოლოებზე ხედავდნენ. ბეჭედი შავი ხვრელიდან და მისი მიმდებარე ცისფერი ვარსკვლავების დისკიდან დაახლოებით ხუთი სინათლის წლის მანძილზეა. დისკი და რგოლი დახრილია იმავე კუთხით, როგორც დედამიწიდან ჩანს, რაც იმაზე მეტყველებს, რომ ისინი შეიძლება იყოს დაკავშირებული.
მიუხედავად იმისა, რომ ასტრონომები გაკვირვებულნი არიან სუპერმასიური შავი ხვრელის გარშემო მოძრავი ვარსკვლავების ლურჯი დისკის დანახვით, ისინი ასევე აცხადებენ, რომ დამაბნეველი არქიტექტურა შესაძლოა არც ისე უჩვეულო იყოს.
„ამ მეზობელი გალაქტიკის ბირთვში არსებული დინამიკა შეიძლება უფრო გავრცელებული იყოს, ვიდრე ჩვენ ვფიქრობთ“, - განმარტა ლაუერმა. „ჩვენს ირმის ნახტომს, როგორც ჩანს, კიდევ უფრო ახალგაზრდა ვარსკვლავები ჰყავს საკუთარ შავ ხვრელთან ახლოს. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მხოლოდ უახლოეს ორ დიდ გალაქტიკას ჰქონდეს ასეთი უცნაური აქტივობა. ასე რომ, ეს ქცევა შეიძლება იყოს არა გამონაკლისი, არამედ წესი. ჩვენ ვიპოვნეთ სხვა გალაქტიკები, რომლებსაც აქვთ ორმაგი ბირთვი.”
ორიგინალური წყარო: ჰაბლის საინფორმაციო გამოცემა
