შავი ხვრელები

ადრეულ სამყაროში აღმოჩენილი ობიექტი თავისი ასაკისთვის ძალიან ცხელი იყო. ს , ასტრონომებმა ანომალიური გალაქტიკური გროვა SPT2349-56 დიდი აფეთქებიდან სულ რაღაც 1.4 მილიარდი წლის შემდეგ აღმოაჩინეს.

ძალიან ადრე და ძალიან ცხელა

SPT2349-56-ის შიგნით არსებული გაზი გაცილებით ცხელი აღმოჩნდა, ვიდრე არსებული მოდელები იძლევა დაშვებულს. როგორც წესი, კლასტერების გრავიტაციულ გაცხელებას მილიარდობით წელი სჭირდება. „ჩვენ არ ველოდით, რომ კოსმოსური ისტორიის ასე ადრეულ ეტაპზე ასეთ ცხელ ატმოსფეროს დავინახავდით“, - ამბობს ასპირანტი დაჟი ჟოუ. ის აღიარებს, რომ თავდაპირველად გუნდს ეჭვი შეეპარა მონაცემებში. „თავიდან სკეპტიკურად ვიყავი განწყობილი; სიგნალი ძალიან ძლიერი იყო იმისთვის, რომ რეალური ყოფილიყო“, - აღიარებს ის. თუმცა, თვეების განმავლობაში ტესტირების შემდეგ, დასკვნა დადასტურდა. გაზი მინიმუმ ხუთჯერ უფრო ცხელი აღმოჩნდა, ვიდრე პროგნოზირებული იყო. ტემპერატურამ 10 მილიონ კელვინს გადააჭარბა, რაც თანამედროვე კლასტერებთან შედარებითაა.

დიდი აფეთქების ჩრდილი

SPT2349-56 პირველად 2010 წელს შენიშნეს ანტარქტიდაში მდებარე სამხრეთ პოლუსის ტელესკოპის გამოყენებით. მაშინაც კი, ობიექტი უჩვეულოდ გამოიყურებოდა.

2018 წელს, შემდგომი დაკვირვებებით გამოვლინდა, რომ ეს გროვა 30-ზე მეტი გალაქტიკისგან შედგება. ისინი ვარსკვლავებს ათასჯერ უფრო სწრაფად ქმნიან, ვიდრე ირმის ნახტომი და სწრაფად უახლოვდებიან ერთმანეთს. ასეთი ძალადობრივი პროცესების გამო, ასტრონომები ვარაუდობდნენ, რომ ობიექტი მინიშნებებს მოგვცემდა იმის შესახებ, თუ როგორ ევოლუციონირდნენ გალაქტიკები, განსაკუთრებით ადრეული სამყაროს კრიტიკულ პერიოდში. ჟოუს გუნდმა კოსმოსური მიკროტალღური ფონის შესასწავლად ALMA რადიოტელესკოპი გამოიყენა. ისინი სუნიაევ-ზელდოვიჩის ეფექტს ეძებდნენ. ეს ეფექტი კოსმოსური მიკროტალღური გამოსხივების ფონზე ცხელი გაზის „ჩრდილის“ სახით ჩნდება. რადგან ფონი ერთგვაროვანია, ასეთი დამახინჯებები აშკარად ჩანს.

შავი ხვრელები ცვლიან სურათს

სიგნალი არა მხოლოდ განსხვავებული, არამედ გამორჩეულად ძლიერიც იყო. ანალიზმა ცხელი ელექტრონების მკაფიო თერმული ხელწერა გამოავლინა.

არსებული მოდელები აჩვენებს, რომ მხოლოდ გრავიტაცია არასაკმარისია ასეთი გათბობისთვის. მეცნიერები ვარაუდობენ დამატებითი ენერგიის წყაროს არსებობას. ისინი ვარაუდობენ, რომ მინიმუმ სამი სუპერმასიური შავი ხვრელის ჭავლები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ. შესაძლოა, მათ აქტიურად გადატუმბეს ენერგია გალაქტიკათშორის გაზში. „ეს იმაზე მიუთითებს, რომ შავი ხვრელები უკვე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენდნენ გარემოზე“, - განმარტავს სკოტ ჩეპმენი. ის აღნიშნავს, რომ ეს მოხდა უფრო ადრე და უფრო ინტენსიურად, ვიდრე მოსალოდნელი იყო. აღმოჩენა მიუთითებს ამჟამინდელი თეორიების არასრულყოფილებაზე. კლასტერების ევოლუცია უნდა განვიხილოთ, როგორც ერთიანი ეკოსისტემა. „ჩვენ გვსურს გავიგოთ ურთიერთობა ვარსკვლავთწარმოქმნას, აქტიურ შავ ხვრელებსა და გადახურებულ ატმოსფეროს შორის“, - ამბობს ჟოუ.

კითხვა, თუ რომელი ვარსკვლავები და რომელი შავი ხვრელები გაჩნდა პირველი, ცოტათი ქათმისა და კვერცხის პრობლემას ჰგავს. რომელი გაჩნდა პირველი? ჩვენ ვხედავთ, როგორ გადაიქცევიან მასიური ვარსკვლავები შავ ხვრელებად - ეს დადასტურებული ფაქტია. ამავდროულად, ჩვენ ვამჩნევთ ადრეულ სამყაროში სუპერმასიური შავი ხვრელების არსებობას, რომლებსაც უბრალოდ არ ექნებოდათ დრო, რომ აღმოსაჩენ მასებად გაზრდილიყვნენ. როგორც ჩანს, ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი მზადაა ამ საიდუმლოს.

ცოტა ხნის წინ, ჟურნალ „The Astrophysical Journal Letters“-ში გამოქვეყნდა აშშ-ის ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტისა და საფრანგეთის სორბონის უნივერსიტეტის მეცნიერთა ჯგუფის მიერ შექმნილი ნაშრომი, რომელშიც მათ შეაჯამეს ვების მონაცემები ადრეულ სამყაროში აღმოჩენილი შავი ხვრელების შესახებ და წარმოადგინეს მეტი მტკიცებულება ვარსკვლავებისა და შავი ხვრელების ერთდროული დაბადების ჰიპოთეზის სასარგებლოდ. ეს მონაცემები შემდგომში დაგროვდება და შეივსება ახალი დაკვირვებებით, რაც საბოლოოდ საშუალებას მოგვცემს შევიმუშაოთ სამყაროში არსებული ობიექტებისა და თავად სამყაროს ევოლუციის თანმიმდევრული თეორია.

მეცნიერებმა აღნიშნეს, რომ უებმა ერთი სუპერმასიური შავი ხვრელი დიდი აფეთქებიდან 470 მილიონი წლის შემდეგ აღმოაჩინა, ხოლო მეორე - 400 მილიონი წლის შემდეგ. ამ უკანასკნელის მასა 1,6 მილიონი მზის მასით განისაზღვრა. ის მდებარეობდა გალაქტიკის ცენტრში, რომელიც მის ბირთვში არსებულ ხვრელზე მსუბუქი იყო. ასეთი მასის შავი ხვრელი ვერ გაიზრდებოდა შესამჩნევ ზომამდე. ჩვენი დაკვირვებით, შავი ხვრელები წარმოიქმნა მომაკვდავი ვარსკვლავების კოლაფსის შემდეგ, რომელთა მასა 50 მზის მასაზე მეტი იყო. ადრეულ სამყაროში მსგავსი არაფერი მომხდარა, რამაც გამოიწვია დაკვირვებული ეფექტი - პაწაწინა გალაქტიკა სუპერმასიური შავი ხვრელის გარშემო იყო დაჯგუფებული.

მკვლევრები ასკვნიან, რომ პირველყოფილი შავი ხვრელები პირველ ვარსკვლავებთან ერთდროულად, ან ოდნავ უფრო ადრე, პირველყოფილი მატერიის ღრუბლებიდან წარმოიქმნა. ამ ღრუბლების ცენტრები ჩამოინგრა და თითოეულში წარმოქმნილმა შავმა ხვრელებმა ქარის გამოყოფა დაიწყეს, რამაც გამოიწვია და დააჩქარა ვარსკვლავთწარმოქმნის პროცესი. არსებითად, პირველყოფილი შავი ხვრელები გახდა ინსტრუმენტი, რომელმაც შეკრიბა და ჩამოაყალიბა გალაქტიკები ჩვენს მიერ დაკვირვებულ სტრუქტურებში.

„ჩვენ ვამტკიცებთ, რომ ღრუბლებიდან გაზის ჭავლები შავი ხვრელებიდან მოფრინავენ, ვარსკვლავებად აქცევენ და მნიშვნელოვნად აჩქარებენ ვარსკვლავთწარმოქმნის ტემპს“, - აცხადებენ ნაშრომის ავტორები. „ჩვენ ზუსტად ვერ ვხედავთ ამ ძლიერ ქარებს ან ჭავლებს შორს, მაგრამ ვიცით, რომ ისინი იქ უნდა იყვნენ, რადგან სამყაროს ადრეულ სტადიაზე ბევრ შავ ხვრელს ვხედავთ“.

წაიკითხეთ წყარო