ასტრონომებმა აღმოაჩინეს პირველი პირდაპირი მტკიცებულება იმისა, რომ შავი ხვრელი ბრუნავს, რაც კიდევ ერთხელ ადასტურებს აინშტაინის ფარდობითობის თეორიას. აღმოჩენა გაკეთდა მზის სისტემის ზომის შავი ხვრელის მიერ გამოსხივებული ენერგიის მძლავრი ჭავლების შესწავლით, ახლომდებარე გალაქტიკა Messier 87-ის ცენტრში. ეს შავი ხვრელი, სახელად M87, არის ყველაზე შესწავლილი დღემდე და პირველი. პირდაპირ გამოსახულია 2019 წელს.
ასტროფიზიკოსები დიდი ხანია იწინასწარმეტყველებდნენ, რომ შავი ხვრელები ბრუნავენ, მაგრამ აქამდე კოსმოსური მონსტრების ვიზუალიზაციის სირთულე ართულებდა მტკიცებულებების მოპოვებას. მკვლევარებმა შედეგები 27 სექტემბერს ჟურნალ Nature-ში გამოაქვეყნეს.
„ამ გალაქტიკაში შავი ხვრელის წარმატებით გადაღების შემდეგ Event Horizon ტელესკოპის გამოყენებით (EHTკითხვა, ბრუნავს თუ არა ეს შავი ხვრელი, მეცნიერებისთვის მთავარ პრობლემად იქცა“, - თქვა კაზუჰირო ჰადამ, იაპონიის ეროვნული ასტრონომიული ობსერვატორიის ასტრონომმა განცხადებაში. „ახლა მოლოდინი ნდობად გადაიქცა. ეს გიგანტური შავი ხვრელი ნამდვილად ტრიალებს."
შავ ხვრელებს ისეთი ძლიერი გრავიტაციული ძალა აქვთ, რომ მათ პირიდან ვერაფერი (სინათლაც კი) გაურბის, მაგრამ ეს არ ნიშნავს რომ მათი დანახვა შეუძლებელია. ეს იმიტომ ხდება, რომ აქტიური შავი ხვრელები გარშემორტყმულია აკრეციული დისკებით - გაზის ღრუბლებიდან და ვარსკვლავებიდან ამოღებული მასალის უზარმაზარი ბურღული, რომლებიც ხახუნის შედეგად თბება ცხელ ტემპერატურამდე, როდესაც ისინი შავი ხვრელის პირში ხვდებიან.
ამ მასალის ნაწილი გამოიდევნება და წარმოიქმნება ცხელი მასალის ორი ჭავლი, რომლებიც მოძრაობენ სინათლის სიჩქარის 99,9%-ით დროის დაახლოებით მეათედი. როგორ იღებენ შავი ხვრელების ჭავლები ამისთვის საჭირო მასიურ ენერგიას, საიდუმლო რჩება, მაგრამ ფიზიკოსებმა გამოიყენეს აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორია, რათა თქვან, რომ მასალას შეუძლია მისი მიღება კოსმოსური მონსტრების მაგნიტური ველებიდან, თუ ისინი სწრაფად ტრიალებენ ცულების გარშემო.
შავ ხვრელებმა, სავარაუდოდ, მათი ბრუნვის ნაწილი ადრეული დღეებიდანვე შეიძინეს, როგორც ვარსკვლავები, რომლებიც, როდესაც ისინი მოულოდნელად იშლებოდნენ შიგნით, ყინულის მოციგურავეებს დაემსგავსნენ, რომლებიც ხელებს იჭიმებდნენ, რომ უფრო სწრაფად ბრუნავდნენ. დროთა განმავლობაში, ეს ბრუნვა ალბათ უფრო სწრაფად იზრდებოდა შავი ხვრელების მიერ მოწყვეტილი ვარსკვლავებიდან მატერიის შემოდინების ეფექტის გამო ან სხვა მასიურ ობიექტებთან კატასტროფული შეჯახების შედეგად.
ამ გადაუჭრელი ბრუნვის ახსნა-განმარტების საძიებლად, ასტრონომებმა მიმართეს სუპერმასიური შავი ხვრელის M87-ს, უზარმაზარ უფსკრული სივრცე-დროში, რომელიც იყენებს მის მასას (მზეზე 6,5 მილიარდჯერ მეტი) მთელი გალაქტიკის თავისკენ მიზიდვისთვის.
M87* რადიოტელესკოპების გლობალური ქსელის შესწავლით 2000 წლიდან 2022 წლამდე, ასტრონომებმა დაადგინეს, რომ შავი ხვრელის ჭავლები 11-წლიანი ციკლის აღმნიშვნელი მეტრონომივით წინ და უკან იწევს. ამან აჩვენა, რომ შავი ხვრელი ტრიალებს თავის ღერძზე, როგორც მბრუნავი ზედა.
„ჩვენ აღფრთოვანებულები ვართ ამ მნიშვნელოვანი აღმოჩენით“, - თქვა ჩინეთში, ჰანჯოუში მდებარე ჟეჯიანგის ლაბორატორიის ასტრონომმა კუი იუჟუმ. იმის გამო, რომ შავ ხვრელსა და დისკს შორის განცალკევება შედარებით მცირეა და პრეცესიის პერიოდი დაახლოებით 11 წელია, მაღალი გარჩევადობის მონაცემების დაგროვება M87-ის სტრუქტურაზე ორი ათწლეულის განმავლობაში და ფრთხილად ანალიზი აუცილებელია ამ მიღწევის მისაღწევად.
აინშტაინის თეორიის კიდევ ერთი დადასტურების გარდა, შავი ხვრელის ტრიალის აღმოჩენა არაერთ საინტერესო კითხვას ბადებს. მათ შორის არის ისეთები, რომლებიც დაკავშირებულია კატასტროფულ მოვლენებთან, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სწრაფი ბრუნვა, ასევე ფოტონის სფეროების აღმოჩენის შესაძლებლობა - სინათლის სუსტი რგოლი შავი ხვრელის გარშემო, რომელსაც შეუძლია მნიშვნელოვანი მინიშნებები მისცეს კვანტური გრავიტაციის თეორიას.
ასევე წაიკითხეთ: