ჩვენთან ერთად მოიპოვეთ თავისუფლება!
შავი ხვრელის ჩრდილისა და მის მიერ გარშემო არსებული სივრცე-დროის პირდაპირი გადაღება ურთულესი საქმეა, თუმცა, იმისათვის, რომ ამ ეგზოტიკური ობიექტის შესახებ დასკვნები გამოვიტანოთ, პირდაპირი ფოტო სულაც არ არის აუცილებელი.
შავი ხვრელი პირველად ჯერ კიდევ 1970-იან წლებში ფრანგმა ასტრონომმა ჟან პიერ ლუმინემ გამოსახა. მას შემდეგ არაერთი ვიზუალიზაცია შექმნილა, დაწყებული სამეცნიერო ნაშრომებითა და დამთავრებული ფილმ „ინტერსტელარით“.
რაც უნდა გასაკვირი იყოს, აქამდე შექმნილი ვიზუალიზაციები თითქმის სრულად შეესაბამება იმ ფოტოს, რომელიც მეცნიერთა გუნდმა 2019 წლის აპრილში, უამრავი შრომის შემდეგ მიიღო. მსოფლიოს სხვადასხვა წერტილში მდებარე რამდენიმე ტელესკოპი ერთდროულად დააკვირდა 55 მილიონი სინათლის წლით დაშორებულ გალაქტიკა M87-ის ბირთვს, რომელშიც გიგანტური, სუპერმასიური შავი ხვრელი M87* ბინადრობს.
► ნახეთ: შავი ხვრელის ახალი ფოტოები - მეცნიერებმა უპრეცედენტო დეტალები გადაიღეს
აინშტაინის ფარდობითობის თეორიის მიხედვით, გრავიტაცია სივრცე-დროს ამრუდებს. რაც უფრო მასიურია სხეული, მით უფრო გამრუდებულია მის გარშემო არსებული სივრცე-დრო. ასევე აინშტაინის ლოგიკას თუ გავყვებით, მასიური სხეულის მიერ გამრუდებულ სივრცე-დროში გამავალი სინათლეც უნდა დამახინჯდეს: სწორედ ეს იწინასწარმეტყველა აინშტაინმა - გრავიტაციული ლინზირება.
გრავიტაციული ლინზირების მაგალითი კოსმოსში.
რადგანაც შავი ხვრელი ძალიან, ძალიან მასიური და უსასრულოდ მკვრივია, მისი გრავიტაციის წყალობით ის სამყაროში ერთ-ერთი ყველაზე საოცარი გრავიტაციული ლინზაა. ის სინათლეს ამრუდებს და ინტენსიურობას უცვლის, რაც შავი ხვრელის მოძრაობის მიმართულებაზეა დამოკიდებული. მაგრამ რა ხდება, როდესაც ერთი შავი ხვრელის ნაცვლად, ორი შავი ხვრელია, რომლებიც ერთმანეთის გარშემო ბრუნავს? ორივეს ძალიან ძლიერი გრავიტაცია აქვს და ორივე სინათლის გამამრუდებელ ლინზის როლს თამაშობს.
სწორედ ამის ამსახველი ანიმაცია გამოაქვეყნა ნასამ რამდენიმე დღის წინ.
რა ხდება ანიმაციაში?
ანიმაციაში ორი სუპერმასიური შავი ხვრელია ნაჩვენები, ერთის მასა 200 მილიონ მზის მასას უტოლდება, მეორე კი ამის ნახევარს იწონის. სიმულაციის დასაწყისში ერთმანეთის ორბიტაზე მოძრავ ორ შავ ხვრელს ზემოდან ვუყურებთ. თითოეულის შუაში შავი ხვრელის ჩრდილია, რომელსაც განიერი აკრეციული დისკო აკრავს.
აკრეციული დისკოს შიდა ნაწილსა და შავი ხვრელის ჩრდილს შორის არსებულ თხელ რგოლს ფოტონების რგოლს უწოდებენ, სადაც გრავიტაცია იმდენად ძლიერია, რომ ფოტონები (სინათლის შემადგენელი ნაწილაკ-ტალღები) შავი ხვრელის გარშემო სტაბილურ ორბიტაზე არიან „ჩაჭერილები“. ეს ფოტონები ოდნავ ახლოს რომ მივიდეს შავ ხვრელთან, ის მათ სამუდამოდ შთანთქავს და ვეღარასოდეს დავინახავთ.
შემდეგ, სიმულაციაში დამკვირვებლის პერსპექტივა იცვლება და ახლა უკვე ორ შავ ხვრელს ორბიტალურ სიბრტყეში ვხედავთ.
ამის შემდეგ ძალიან უცნაური რამ ხდება, თანაც ძალიან სწრაფად.
მათი ერთმანეთისგან მარტივად გარჩევის მიზნით, მეცნიერებმა სიმულაციაში შავი ხვრელების აღსანიშნად სხვადასხვა ფერები გამოიყენეს. როდესაც ერთი შავი ხვრელი ჩვენსა და მეორე შავ ხვრელს შორის მოექცევა, ის გრავიტაციული ლინზის როლს თამაშობს და მეორე შავი ხვრელიდან წამოსულ სინათლეს კომპლექსური მრუდის გავლა უწევს, რაც ვიზუალს ამახინჯებს. ეს ტრაექტორიები უმძლავრესმა სუპერკომპიუტერმა გამოთვალა.
შემდეგ ხედი ისევ იცვლება და ზემოდან დავყურებთ შავ ხვრელებს, ოღონდ „მიზუმებულს“, სადაც ერთი შავი ხვრელის ფოტონების რგოლის გარშემო მოძრაობასთან ერთად მისი კომპანიონის გვერდითა ხედიც ჩანს. ეს იმიტომ, რომ სინათლე თითქმის 90 გრადუსით გარდატყდება და სწორედ ამის გამო ჩვენ საშუალება გვეძლევა, ერთი ობიექტის ზედა, ხოლო მეორე ობიექტის გვერდითა ხედი დავინახოთ! ერთდროულად!
შავი ხვრელის პირდაპირი გადაღება ბევრ შრომასა და რესურსს მოითხოვს. ორმაგი შავი ხვრელებიც იშვიათია ბუნებაში, ამიტომ დიდი ალბათობით ამ სიმულაციის რეალურ ვერსიას ჯერჯერობით ვერ ვნახავთ, თუმცა, 70-იან წლებში ისიც არ წარმოედგინათ, რომ შავ ხვრელს პირდაპირ გადაუღებდნენ ფოტოს.
ასეთი სიმულაციების შექმნა კი მეცნიერებს სუპერმასიური შავი ხვრელების გარშემო არსებული ექსტრემალური გარემოს უკეთ შესწავლაში დაეხმარება.
