შავი ხვრელის ახალი ფოტოები - მეცნიერებმა უპრეცედენტო დეტალები გადაიღეს

M87 ქალწულის თანავარსკვლავედში მდებარე, 55 მილიონი სინათლის წლით დაშორებული სუპერგიგანტური გალაქტიკაა, რომელშიც 2 ტრილიონზე მეტი ვარსკვლავი შედის და აღმოჩენილთა შორის ერთ-ერთი ყველაზე დიდია. როგორც ყველა გალაქტიკაში, M87-ის ცენტრშიც სუპერმასიური შავი ხვრელი ბინადრობს. მისი მასა მზის მასას 6-7 მილიარდჯერ აღემატება და ზომაში თითქმის მზის სისტემის ტოლია.

შავი ხვრელი უსასრულო სიმკვრივის მასიური ობიექტია, რომლის ცენტრშიც გრავიტაცია იმდენად დიდია, რომ სამყაროში ყველაზე სწრაფ სინათლესაც კი არ შეუძლია თავის დაღწევა. შესაბამისად, მისი ცენტრი უხილავია ელექტრომაგნიტური სპექტრის ნებისმიერ დიაპაზონში (რადიოტალღები, ინფრაწითელში და ა.შ.).

თუმცა, 2019 წლის 10 აპრილს, მსოფლიოს მასშტაბით არსებულმა ტელესკოპებმა ერთობლივი ძალებით მოახერხა და ამ გიგანტური შავი ხვრელის ფოტო გადაიღო. პროექტში Event Horizon Telescope (EHT)  8 რადიოტელესკოპი მონაწილეობდა.

5 პეტაბაიტიანი მონაცემებიდან ეს რამდენიმე ასეული კილობაიტიანი ფოტო მიიღეს. (EHT)

ფოტოზე შავი ხვრელი (ცენტრში შავი წრეწირი) ზუსტად ისეთი ფორმისაა, როგორიც ალბერტ აინშტაინმა საუკუნის წინ იწინასწარმეტყველა. ამ ფოტომ მსოფლიო პრესის ყურადღება მიიქცია და დიდი აჟიოტაჟი მოჰყვა.

ახლახანს კი, მეცნიერებმა სხვადასხვა დიაპაზონში მომუშავე 20-მდე მძლავრი ტელესკოპის მიერ გადაღებული მონაცემები დაამუშავეს და უფრო დეტალური ფოტოები შემოგვთავაზეს.

ჩვენ ვიცოდით, რომ შავი ხვრელის პირველი პირდაპირი ფოტო რევოლუციური იქნებოდა, მაგრამ ამ საოცარი სურათიდან მაქსიმუმი რომ მივიღოთ, შავი ხვრელის ქცევის შესახებ ყველაფერი უნდა ვიცოდეთ. ამას კი მთლიან ელექტრომაგნიტურ სპექტრში დაკვირვებებით შევძლებთ. - ამბობს იაპონიის ეროვნული ასტრონომიული ობსერვატორიის თანამშრომელი და კვლევის ავტორი კაზუჰირო ჰადა.

შავი ხვრელის იმ ადგილს, რომელში მოხვედრის შემდეგაც ვერაფერი დააღწევს თავს, მოვლენათა ჰორიზონტი ეწოდება. აქ მოხვედრილი ნებისმიერი მატერია ან თუნდაც სინათლე განწირულია შავ ხვრელში მოსახვედრად. თუმცა, ეგზოტიკური ობიექტის გარშემო არსებული დისკოდან ამ კრიტიკულ წერტილამდე ყველაფერი არ მიდის. მატერიის მცირე რაოდენობა აკრეციული დისკოს შიდა რეგიონებიდან როგორღაც თავს აღწევს და პოლუსებზე ინაცვლებს, რის შემდეგაც ის იონიზირებული პლაზმის ჭავლის სახით დიდი სიჩქარით გამოსხივდება. მას რელატივისტურ ჭავლებს უწოდებენ. ასტრონომები ფიქრობენ, რომ ასეთი ჭავლები მაღალენერგიული კოსმოსური სხივების წყაროა. ეს ნაწილაკები მთელ სამყაროში თითქმის სინათლის სიჩქარით მოძრაობს.

M87-ის სუპერმასიური შავი ხვრელი აქტიურია: ის მის გარშემო არსებულ მტვრისა და აირის ცხელ დისკოს „ყლაპავს“, ეს კი იმას ნიშნავს, რომ აქ ძალიან კომპლექსური მოვლენები ხდება. ერთ-ერთი ასეთი არის ზემოთ ხსენებული რელატივისტური ჭავლები, რომლებიც შავი ხვრელის პოლუსებიდან იფრქვევა. M87*-ის შემთხვევაში, ეს სინათლის სიჩქარის 99%-ით იფრქვევა და ის 5000 სინათლის წლის მანძილზე ვრცელდება. მის მიერ გამოსხივებული სინათლე ელექტრომაგნიტური სპექტრის ყველა დიაპაზონს მოიცავს: ყველაზე დაბალ ენერგიულსაც და მაღალ ენერგიულსაც. ამიტომ მისი დაკვირვება ყველა დიაპაზონში ნიშნავს იმას, რომ ჩვენ ბევრ რამეს დავინახავთ.

სწორედ ეს გააკეთა 20-მდე ტელესკოპმა. ვიდეო კი ნამდვილად შთამბეჭდავი გამოვიდა, რომელშიც ჩანს როგორც მასშტაბები, ისე უპრეცედენტო დეტალები:

ორწლიანი პაუზის შემდეგ, EHT დაკვირვებებს ამ კვირაში განაგრძნობს. ტელესკოპების მასივს მონაცემების მოგროვება მხოლოდ გაზაფხულის მცირე პერიოდში შეუძლია, როდესაც დაკვირვებების ადგილზე ამინდები უმჯობესდება. 2019 წელს ტექნიკური ხარვეზების გამო ვერ გააგრძელეს მუშაობა, ხოლო 2020-ში კორონავირუსის პანდემიამ შეუშალა ხელი.