Լեյդենի համալսարանից Մատուս Ռիբակի գլխավորությամբ աստղագետները բեկումնային հայտնագործություն են կատարել՝ հայտնաբերելով ճառագայթում RXJ1131-1231 գալակտիկայի կենտրոնում գտնվող կվազարի գերզանգվածային սև խոռոչի մոտ, որը գտնվում է Երկրից 6 միլիարդ լուսային տարի հեռավորության վրա: Սա հնարավոր է դարձել Ալբերտ Էյնշտեյնի 1915 թվականի ընդհանուր հարաբերականության տեսությունում կանխատեսված գրավիտացիոն լինզավորման էֆեկտի և բարենպաստ հանգամանքների շնորհիվ: Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են 2025 թվականի օգոստոսի 21-ին Physical Review Letters ամսագրում:

Գրավիտացիոն լինզավորում. կրկնակի խոշորացում

RXJ1131-1231 գալակտիկան, որի կենտրոնում գտնվում է ակտիվ կվազարը, աստղագետների համար սիրված օբյեկտ է՝ շնորհիվ գրավիտացիոն լինզավորման էֆեկտի: Այս էֆեկտն առաջանում է, երբ զանգվածեղ օբյեկտը, այս դեպքում՝ մեկ այլ գալակտիկա, գտնվում է Երկրի և լույսի աղբյուրի միջև: Զանգվածեղ օբյեկտը ծռում է ժամանակ-տարածությունը՝ փոխելով կվազարի լույսի հետագիծը, ինչը RXJ1131-1231-ը դարձնում է երեք անգամ ավելի մեծ, քան այն կերևար առանց լինզավորման (մակրոլինզավորում):

Այս հայտնագործությունում կարևոր դեր է խաղացել նաև միկրոլինզավորումը՝ ավելի քիչ արտահայտված էֆեկտ, որն առաջանում է ավելի փոքր զանգվածի օբյեկտի, օրինակ՝ աստղի, կողմից, որը գտնվում է լինզավորող գալակտիկայի և Երկրի միջև: Ռիբակի թիմը, օգտագործելով Չիլիի Ատակամա անապատում գտնվող Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ռադիոաստղադիտակը, հայտնաբերել է RXJ1131-1231-ի երեք պատկեր, որոնք անկախորեն փոխում էին պայծառությունը: «Սա միկրոլինզավորման ակնհայտ նշան է», — բացատրել է Ռիբակը: «Մենք անմիջապես հասկացանք, որ պետք է ավելի խորանալ»:

Մակրո- և միկրոլինզավորման համադրությունը ստեղծել է «կրկնակի խոշորացման» էֆեկտ, որը, Ռիլակի խոսքով, կարելի է համեմատել երկու խոշորացույցի համադրման հետ: Սա թույլ է տվել գիտնականներին տեսնել կվազարի մանրամասներ, որոնք սովորաբար թաքնված են հսկայական հեռավորության պատճառով:

Անսպասելի ճառագայթում միլիմետրային տիրույթում

Հետազոտությունն սկսվել է 2015 թվականին, երբ թիմը փնտրում էր սառը գազ RXJ1131-1231-ում: 2020 թվականին կրկնակի դիտարկումները ցույց են տվել, որ կվազարը ցուցադրում է պայծառության թարթումներ տարիների պարբերականությամբ, ընդ որում՝ միլիմետրային ճառագայթման տիրույթում: Սա անսովոր է, քանի որ նման ճառագայթումը սովորաբար կապված է սառը գազի և փոշու հետ, այլ ոչ թե սև խոռոչի մոտ տեղի ունեցող ակտիվ գործընթացների հետ:

Գիտնականները ենթադրել են, որ միլիմետրային ճառագայթումը ծագում է կորոնայից՝ գերզանգվածային սև խոռոչը շրջապատող տաք, խիստ մագնիսացված, բլիթի ձևով տարածքից: Սա միլիմետրային ճառագայթման միկրոլինզավորման առաջին դիտարկումն է, ինչը հայտնագործությունն դարձնում է եզակի: Նախկինում Ռիբակի թիմը 2008 թվականին հայտնի էր օպտիկական լույսի միկրոլինզավորման ուսումնասիրություններով, իսկ այժմ նրանք բարձրացրել են նշաձողը՝ ընդլայնելով հետազոտությունները միլիմետրային տիրույթ:

Ի՞նչ է հաջորդիվ

Թիմը չի պատրաստվում կանգ առնել ձեռք բերվածով: Նրանք մտադիր են շարունակել RXJ1131-1231-ի ուսումնասիրությունը՝ օգտագործելով Chandra ռենտգենային աստղադիտակը՝ սև խոռոչի մոտ ջերմաստիճանը և մագնիսական դաշտերի ուժը չափելու համար: Այս տվյալները կօգնեն ստեղծել ավելի ճշգրիտ մոդել, թե ինչպես են գերզանգվածային սև խոռոչները ազդում իրենց շրջապատող գալակտիկաների վրա:

«Այս հայտնագործությունը մեզ թույլ է տալիս նայել կվազարի սիրտը և հասկանալ, թե ինչպես են աշխատում Տիեզերքի ամենաէքստրեմալ օբյեկտները», — նշել է Ռիբակը: RXJ1131-1231-ի ուսումնասիրությունը խոստանում է դառնալ կարևոր քայլ գալակտիկաների էվոլյուցիայի և սև խոռոչների դերի մասին պատկերացումների ձևավորման գործում:

Հակիրճ

RXJ1131-1231-ի գերզանգվածային սև խոռոչի մոտ ճառագայթման հայտնաբերումը, որը կատարվել է կրկնակի գրավիտացիոն լինզավորման էֆեկտի շնորհիվ, հաստատում է Էյնշտեյնի կանխատեսումների հանճարեղությունը և ցույց է տալիս ժամանակակից աստղադիտակների, ինչպիսին է ALMA-ն, հզորությունը: Կվազարի կորոնայից միլիմետրային ճառագայթման հայտնաբերումը բացում է սև խոռոչների ֆիզիկայի և նրանց՝ գալակտիկաների վրա ունեցած ազդեցության ուսումնասիրության նոր հնարավորություններ: Physical Review Letters-ում հրապարակված այս հետազոտությունը կդառնա աստղաֆիզիկայի ապագա հայտնագործությունների մեկնարկային կետ: