Հորիզոնի իրադարձությունների աստղադիտակի (EHT) կողմից M87 գալակտիկայի կենտրոնում գտնվող գերզանգվածային սև խոռոչի նոր, ապշեցուցիչ պատկերները ցույց են տալիս, որ այս օբյեկտը բնավ ստատիկ չէ: 2019 թվականին առաջին անգամ լուսանկարված M87* սև խոռոչը (Երկրից 55 միլիոն լուսային տարի հեռավորության վրա) այժմ բացահայտում է իր գաղտնիքները գիտնականների համար: Նրա մագնիսական դաշտերը չորս տարվա ընթացքում փոխել են բևեռացումը, իսկ մոտակայքում նկատվում է նյութի հոսք, որը դուրս է պոռթկում շրջակայքից: Այս տվյալները, որոնք հրապարակվել են Astronomy & Astrophysics ամսագրում (օգոստոս 2025), փոխում են նյութի վարքագծի մասին պատկերացումները ծայրահեղ պայմաններում:

Փոփոխություն մագնիսական դաշտերում. Ի՞նչ են տեսել գիտնականները

M87*-ի նոր պատկերները ցույց են տվել, որ սև խոռոչի շուրջ մագնիսական դաշտերի բևեռացումը, որի զանգվածը 6,5 միլիարդ անգամ գերազանցում է Արեգակին, 2017-ից 2021 թվականներին ամբողջությամբ փոխվել է: 2017 թվականին պլազման՝ տաք, մագնիսացված գազը, պտտվում էր սև խոռոչի շուրջ մի ուղղությամբ, 2018 թվականին շարժումը դանդաղել էր, իսկ 2021 թվականին այն սկսել է պտտվել հակառակ ուղղությամբ:

«Այն, որ բևեռացումը փոխվել է 2017-ից 2021 թվականներին, բացարձակապես անսպասելի էր, — նշել է Չոնհո Պակը՝ Հարավային Կորեայի Կյոնհի համալսարանի հետազոտողը: — Սա մարտահրավեր է նետում մեր մոդելներին և ցույց է տալիս, որ մենք դեռ շատ բան չենք հասկանում հորիզոնի իրադարձությունների մոտ տեղի ունեցող գործընթացների մասին»:

Հորիզոնի իրադարձությունների շուրջ պայծառ օղակի չափը, որը հայտնի է որպես սև խոռոչի «ստվեր», մնացել է անփոփոխ՝ հաստատելով Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունը: Սակայն պլազմայի դինամիկան չափազանց բարդ է եղել: «Հորիզոնի իրադարձությունների մոտ պլազման ստատիկ չէ, այն տուրբուլենտ է և բարդ, ինչը ստիպում է մեզ վերանայել տեսական մոդելները», — ավելացրել է Փոլ Թիդեն՝ Հարվարդի աստղաֆիզիկայի կենտրոնի և Սմիթսոնյան ինստիտուտի աստղագետը:

Նյութի հոսք. Սև խոռոչի ազդեցության բանալին

EHT-ն առաջին անգամ կարողացել է մանրամասն դիտարկել ռելյատիվիստական հոսքի հիմքը՝ մասնիկների հոսք, որը M87*-ի շրջակայքից դուրս է պոռթկում գրեթե լույսի արագությամբ: Այս հոսքերը, որոնք մագնիսական դաշտերով ուղղվում են դեպի սև խոռոչի բևեռները, կարևոր դեր են խաղում գալակտիկաների ձևավորման գործում՝ հսկայական էներգիա փոխանցելով շրջակա տարածք: Նոր պատկերները գիտնականներին թույլ են տալիս ուսումնասիրել, թե ինչպե՞ս է սև խոռոչը «սնվում» շրջակա նյութով և ինչպե՞ս է դա ազդում նրա ակտիվության վրա:

Բևեռացման փոփոխության պատճառը դեռ պարզ չէ: Գիտնականները ենթադրում են, որ դա կարող է կապված լինել պլազմայի մագնիսական կառուցվածքի և արտաքին գործոնների, ինչպիսիք են նոր նյութի կուտակումը:

Ինչպե՞ս է EHT-ն դարձել ավելի լավը

Նոր պատկերներն ավելի հստակ են դարձել EHT-ի աշխատանքի բարելավման շնորհիվ: 2021 թվականին աստղադիտակների ցանցին ավելացվել են երկու նոր գործիք՝ Kitt Peak Արիզոնայում և NOEMA Ֆրանսիայում: Սա մեծացրել է համակարգի զգայունությունը, որը բաղկացած է 25 ցամաքային և տիեզերական գործիքներից: Ապագայում պատկերների որակն էլ ավելի կբարելավվի Գրենլանդիայի և Ջեյմս Կլերկ Մաքսվելի աստղադիտակների արդիականացման շնորհիվ:

«Մենք EHT-ն վերածում ենք լիարժեք գիտական աստղադիտարանի, որը ոչ միայն տրամադրում է եզակի պատկերներ, այլև ձևավորում է սև խոռոչների ֆիզիկայի ամբողջական ընկալում», — նշել է Մարիաֆելիչիա Դե Լաուրենտիսը՝ Նեապոլի Ֆեդերիկո II համալսարանի աստղագետը:

Ինչու՞ է սա կարևոր

M87*-ի մասին նոր տվյալները օգնում են գիտնականներին.

  • Ճշգրտել նյութի վարքագծի մոդելները ծայրահեղ պայմաններում:
  • Հասկանալ, թե ինչպե՞ս են սև խոռոչները ռելյատիվիստական հոսքերի միջոցով ձևավորում գալակտիկաներ:
  • Ստուգել Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունը իրական պայմաններում:

Պլազմայի բևեռացման փոփոխությունները ցույց են տալիս սև խոռոչի շուրջ տուրբուլենտ միջավայր, որը կարող է ազդել նյութ կլանելու նրա կարողության վրա: Այս բացահայտումը նոր հարցեր է առաջացնում սև խոռոչների բնույթի և դրանց դերի մասին տիեզերքում:

Ի՞նչ է սպասվում

EHT-ն կշարունակի դիտարկումները M87*-ի և այլ սև խոռոչների, ինչպիսին է Sgr A* Ծիր Կաթին գալակտիկայի կենտրոնում: Սարքավորումների և տվյալների մշակման ալգորիթմների բարելավումները թույլ կտան ավելի խորությամբ ուսումնասիրել.

  • Մագնիսական դաշտերի և պլազմայի դինամիկան:
  • Նյութի կուտակման գործընթացները:
  • Սև խոռոչների կապը գալակտիկաների էվոլյուցիայի հետ:

«Ամեն տարի մենք բարելավում ենք EHT-ն՝ ավելացնելով աստղադիտակներ, թարմացնելով սարքավորումները և մշակելով նոր ալգորիթմներ: Այս արդյունքները նոր հարցեր են առաջացնում, որոնք մեզ կզբաղեցնեն տարիներով», — ընդգծել է Մայքլ Յանսենը՝ Նիդերլանդների Ռադբաուդ համալսարանի թիմի համակարգողը:

Հակիրճ…

EHT-ի կողմից M87*-ի նոր պատկերները ցույց են տվել, որ առաջին անգամ լուսանկարված սև խոռոչի շուրջ մագնիսական դաշտերը չորս տարվա ընթացքում փոխել են բևեռացումը, իսկ պլազման վարվում է անսպասելիորեն տուրբուլենտ: Առաջին անգամ գիտնականները դիտարկել են ռելյատիվիստական հոսքի հիմքը, որը բացահայտում է սև խոռոչի դերը գալակտիկաների ձևավորման գործում: Այս տվյալները, որոնք ամրապնդվում են EHT-ի բարելավումներով, բացում են սև խոռոչների ուսումնասիրության նոր էջ և հաստատում, որ նույնիսկ առաջին լուսանկարից վեց տարի անց M87*-ը շարունակում է զարմացնել գիտնականներին: