ეს არის უზარმაზარი შავი ხვრელი, რომელიც ჩვენი გალაქტიკის, ირმის ნახტომის, ცენტრში მდებარეობს. მეცნიერებმა პირველად შეძლეს ამ ობიექტის გამოსახულების მიღება.
ობიექტის სახელია მშვილდოსანი A* და მას მზეზე 4 მილიონჯერ მეტი მასა აქვს.
გამოსახულებაზე ხედავთ ცენტრალურ ბნელ რეგიონს, სადაც შავი ხვრელი მდებარეობს. მას გარს არტყამს ძლიერი გრავიტაციული ძალის მიერ ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე გახურებული აირისგან გამოსხივებული სინათლე.
შედარებისთვის, რგოლის ზომა დაახლოებით მერკურის მზიდან დაშორების ტოლია, ანუ მისი დიამეტრია 60 მილიონი კმ.
საბედნიეროდ ეს ურჩხული ძალიან შორსაა – მზის სისტემიდან 26 000 სინათლის წლის მოშორებით, ამიტომ მისგან საფრთხე არ გველის.
გამოსახულების მიღებაზე მუშაობდა მეცნიერთა საერთაშორისო ჯგუფი – მოვლენების ჰორიზონტის ტელესკოპის (EHT) კოლაბორაცია.
ეს მათთვის შავი ხვრელის მეორე გამოსახულებაა. მათ გამოაქვეყნეს ასევე 2019 წელს მესიე 87 (M87) გალაქტიკის ცენტრში მდებარე შავი ხვრელის ფოტო, რაც ზოგადად შავი ხვრელის პირველი რეალური გამოსახულება იყო. M87-ის შავი ხვრელი ბევრად დიდია – ის მზის მასას 6.5 მილიარდჯერ აღემატება.
„ახალი გამოსახულება განსაკუთრებულია, რადგან ეს ჩვენი ზემასიური შავი ხვრელია“, აღნიშნა პროფესორმა ჰეინო ფალკემ, EHT-ის პროექტის ერთ-ერთმა წევრმა.
„ის ჩვენს სამეზობლოშია და თუკი გინდათ გაიგოთ, რა არის შავი ხვრელები და როგორ ფუნქციონირებენ, პასუხი აქ უნდა ეძებოთ, რადგან მას დეტალებში ვაკვირდებით“.
რა არის შავი ხვრელი?
- შავი ხვრელი სივრცის ის რეგიონია, სადაც მატერია თავის თავზე კოლაფსირდა.
- გრავიტაციული ძალა იმდენად დიდია, რომ სინათლეც კი ვერ ახერხებს თავის დაღწევას.
- შავი ხვრელები გარკვეული ტიპის მასიური ვარსკვლავების აფეთქების შედეგად ჩნდებიან.
- ზოგი მათგანი განსაკუთრებით დიდია და მზის მასას მილიარდჯერ აღემატება.
- როგორ წარმოიქმნნენ ეს ურჩხულები გალაქტიკის ცენტრებში, უცნობია.
- თუმცა ნათელია, რომ ისინი ენერგიას აძლევენ გალაქტიკებს და მათ ევოლუციაზე ახდენენ გავლენას.
მშვილდოსანი A*-ის გამოსახულება დიდი შრომის შედეგად იქნა მიღებული. დედამიწიდან 26 000 სინათლის წლის მოშორებით მდებარე მშვილდოსანი A*, შემოკლებით Sgr A*, ცაზე ძალიან პატარა ადგილს იკავებს. ასეთი სამიზნის დაფიქსირება დიდ მიღწევას წარმოადგენს.
EHT-ის ჯგუფმა გამოიყენა დედამიწის სხვადასხვა რეგიონებში მდებარე რადიოტელესკოპთა 8 ქსელი. ამ დროს წყაროდან მიღებულ გამოსხივებას ერთმანეთისგან დაშორებული ტელესკოპები აგროვებენ და ისევე მოქმედებენ, როგორც დედამიწის ზომის ტელესკოპი. EHT-ის წევრთა თქმით, ამის შედეგად გამოსახულება ისეთი მკვეთრი ხდება, რომ მთვარის ზედაპირზე ბლითის დანახვის მსგავსია.
თუმცა ყველაფერი ამით არ მთავრდება. ამის შემდეგ საჭიროა ატომური საათების, ჭკვიანური ალგორითმებისა და სუპერკომპიუტერების ხანგრძლივი მუშაობა, რათა რამდენიმე პეტაბაიტის (1 პეტაბაიტი არის 1 მილიონი გიგაბაიტი) ზომის მონაცემებისგან გამოსახულება მიიღონ.
შავი ხვრელი სინათლესაც კი ამრუდებს, შესაბამისად უშუალოდ შავ ხვრელს ვერ დაინახავთ, თუმცა წყვდიადის გარშემო წრიულად თავმოყრილი მატერიის – აკრეციის დისკის – სიკაშკაშე მიგვანიშნებს, სად მდებარეობს ეს ობიექტი.
„რადგან (M87-ის შავ ხვრელთან შედარებით) მშვილდოსანი A* ბევრად პატარა შავი ხვრელია – დაახლოებით 1000-ჯერ მცირე ზომის – მისი რგოლის სტრუქტურა 1000-ჯერ უფრო სწრაფად იცვლება“, ამბობს EHT-ის გუნდის წევრი ზირი იუნსი. „რგოლის ცხელი წერტილები ყოველდღე იცვლიან მდებარეობას“.
რგოლის ზემაღალ ტემპერატურაზე გახურებული აირი – ანუ პლაზმა – შავი ხვრელის გარშემო სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით მოძრაობს. უფრო კაშკაშა რეგიონები სავარაუდოდ ის ადგილებია, სადაც მატერია ჩვენი მიმართულებით მოძრაობს.
Sgr A*-ს სიახლოვეს ასეთი სწრაფი ცვლილებებია იმის მიზეზი, თუ რატომ იყო საჭირო M87-ის შავ ხვრელთან შედარებით უფრო მეტი დრო მისი გამოსახულების მისაღებად. მონაცემების ინტერპრეტაცია ამ შემთხვევაში უფრო რთული ამოცანა იყო.
„Sgr A* რომ დონატისხელა იყოს, M87-ის შავი ხვრელი ფეხბურთის სტადიონის ზომის იქნებოდა“, ამბობს სარა ისაუნი, რომელიც გამოსახულების მიღებაზე მუშაობდა. „ეს იმას ნიშნავს, რომ ზემაღალ ტემპერატურაზე გახურებული აირი, რომელიც თითქმის სინათლის სიჩქარით მოძრაობს, სულ რაღაც რამდენიმე წუთში უვლის გარს Sgr A*-ს“.
ტელესკოპებმა ორივე შავ ხვრელზე 2017 წლის დასაწყისში დაიწყეს დაკვირვება, მაგრამ M87-ის შავი ხვრელის დიდი ზომისა და 55 მილიონი სინათლის წლის დაშორების გამო ის შედარებით სტატიკური ჩანს.
„შედარება რომ გავაკეთოთ, წარმოიდგინეთ, რომ ზრდასრულ ადამიანს ფოტოს უღებთ ხანგრძლივი ექსპოზიციით და ის უძრავად დგას, ეს არის M87. რაც შეეხება Sgr A*-ს, წარმოიდგინეთ, რომ ჩვილი ბავშვი გყავთ და ხანგრძლივი ექსპოზიციით ცდილობთ ფოტოს გადაღებას. გამოსახულება ყველგან ბუნდოვანი იქნება“.
ამას ისიც ემატება, რომ დედამიწასა და გალაქტიკის ცენტრს შორის იონიზებული აირის უზარმაზარი ღრუბელია, რაც გამოსახულებას ამახინჯებს.
მეცნიერებმა უკვე დაიწყეს ახალი გამოსახულების საფუძველზე გამოთვლების ჩატარება, რათა შეამოწმონ, თანამედროვე ფიზიკა რამდენად სწორად აღწერს შავ ხვრელებს. ჯერჯერობით როგორც ჩანს, ყველაფერი თავსებადია აინშტაინის ზოგადი ფარდობითობის ფორმულებთან.
ათწლეულების განმავლობაში იყო ეჭვი, რომ ჩვენი გალაქტიკის ცენტრში შავი ხვრელი მდებარეობს. განა სხვა რა ობიექტი წარმოქმნიდა იმხელა გრავიტაციულ ძალას, რომ ახლომდებარე ვარსკვლავებს 24 000 კმ/წმ სიჩქარეს მიანიჭებდა (შედარებისთვის, ჩვენი ვარსკვლავი – მზე – გალაქტიკის ცენტრის გარშემო 230 კმ/წმ სიჩქარით მოძრაობს)?
ამ წლის აგვისტოში ახალი მძლავრი კოსმოსური ტელესკოპი, ჯეიმს უები, დააკვირდება მშვილდოსანი A*-ს. $10 მილიარდის ღირებულების ობსერვატორია შავი ხვრელისა და აკრეციის რგოლის პირდაპირ გამოსახულებებს ვერ მიიღებს, თუმცა შავი ხვრელის გარშემო რეგიონის შესწავლის ახალ შესაძლებლობას მოგვცემს თავისი საოცრად მგრძნობიარე ინფრაწითელი ინსტრუმენტებით.
ასტრონომები შავი ხვრელის გარშემო მოძრავი ასობით ვარსკვლავის ქცევებსა და ფიზიკურ თვისებებს წარმოუდგენელი სიზუსტით შეისწავლიან. ასევე დააკვირდებიან, არსებობს თუ არა ვარსკვლავის ზომის შავი ხვრელები და ბნელი მატერიის კონცენტრირებული გროვები.
წყარო:
ჩრდილოეთის ციალი 