նախընտրելի դարձնել
Աստղագետները հայտնաբերել են նշաններ, որ Mrk 501 գալակտիկայի կենտրոնում գտնվում են երկու գերզանգվածային սև խոռոչներ, որոնք պտտվում են միմյանց շուրջ՝ մոտ 121 օր պարբերությամբ։ Հետազոտողների հաշվարկներով՝ դրանց միջև հեռավորությունն այնքան փոքր է, որ, կախված դրանց զանգվածներից, դրանք կարող են միաձուլվել մեկ միասնական օբյեկտի ընդամենը մեկ դար անց։ Եթե համակարգը հաջողվի հաստատել անկախ դիտարկումներով, այն կօգնի գիտնականներին հասկանալ, թե ինչպես են աճում սև խոռոչները և ինչ է տեղի ունենում դրանց մերձեցման վերջնական փուլում, հայտնում է Sciencedaily-ը։
Երկրորդ սև խոռոչի գոյությունը մատնեց անսովոր ջեթը
Խոշոր գալակտիկաների մեծ մասի կենտրոններում, ինչպես կարծում են աստղագետները, գտնվում են գերզանգվածային սև խոռոչներ՝ միլիոնավոր և նույնիսկ միլիարդավոր Արեգակների զանգվածով։ Դրանք աճում են՝ կլանելով շրջապատող նյութը, սակայն միայն այս մեխանիզմը կարող է բավարար չլինել ամենազանգվածային օբյեկտների չափերը բացատրելու համար։ Մյուս հնարավոր ուղին սև խոռոչների միաձուլումն է գալակտիկաների բախման ժամանակ։
Այդպիսի բախումները Տիեզերքում տեղի են ունենում պարբերաբար։ Տեսական մոդելների համաձայն՝ գալակտիկաների միավորումից հետո դրանց կենտրոնական սև խոռոչները աստիճանաբար մոտենում են իրար, սկսում են պտտվել ընդհանուր զանգվածի կենտրոնի շուրջ և վերջիվերջո միաձուլվում են։ Սակայն գերզանգվածային սև խոռոչների զույգերը մերձեցման եզրափակիչ փուլում հուսալիորեն հայտնաբերելը մինչ այժմ չափազանց դժվար է եղել։
Միջազգային թիմը՝ Բոննում Մաքս Պլանկի ընկերության Ռադիոաստղագիտության ինստիտուտից Զիլկե Բրիտցենի ղեկավարությամբ, ուսումնասիրել է Mrk 501 գալակտիկան, որը հայտնի է մասնիկների հզոր հոսքով՝ ջեթով, որը արտանետվում է նրա կենտրոնական սև խոռոչի շրջակայքից գրեթե լույսի արագությամբ։
Հետազոտողները վերլուծել են տարբեր հաճախականություններով ռադիոդիտարկումները, որոնք հավաքվել էին մոտ 23 տարվա ընթացքում։ Տվյալներում հայտնաբերվել է երկրորդ ջեթ, որի շարժումը նույնպես հաջողվել է հետևել։ Սա դարձել է ևս մեկ գերզանգվածային սև խոռոչի հնարավոր ներկայության վկայություն։
Սև խոռոչներն իրենք միմյանց այնքան մոտ են գտնվում, որ ժամանակակից աստղադիտակները չեն կարող դրանք առանձին տարբերել։ Բայց ջեթերի վարքը թույլ է տալիս դատել թաքնված համակարգի շարժման մասին։
Երկու ջեթերը շարժվում են անսովոր հետագծով
Առաջին ջեթը գրեթե ուղղված է դեպի Երկիր, ուստի այն հատկապես պայծառ է թվում։ Երկրորդը կողմնորոշված է այլ կերպ, ինչը մասամբ բացատրում է, թե ինչու այն նախկինում չէր հաջողվում հայտնաբերել։
Մի քանի շաբաթ տևած դիտարկումների ընթացքում աստղագետները նկատել են երկրորդ ջեթի դիրքի կտրուկ փոփոխություններ։ Թվում էր, թե այն առաջանում է ավելի պայծառ ջեթի հետևից և հետո շարժվում է նրա շուրջը՝ ժամացույցի սլաքին հակառակ ուղղությամբ։ Այս փոփոխությունների կրկնվող բնույթը վկայում է ամբողջ համակարգի կանոնավոր շարժման մասին։
Բրիտցենի խոսքով՝ տեղի ունեցողը դիտելը նման էր նավի վրա գտնվելուն, որտեղ շարժվում է ամբողջ շրջապատող տեսարանը։ Երկու սև խոռոչով մոդելը դա բացատրում է նրանով, որ համակարգի ուղեծրային հարթությունը պարբերաբար փոխում է իր կողմնորոշումը։
Լրացուցիչ հուշում գիտնականները ստացել են 2022 թվականի հունիսին․ համակարգի ճառագայթումը որոշ ժամանակով ստացել է օղակի ձև։ Հետազոտողները ենթադրում են, որ դա կարող էր կապված լինել գրավիտացիոն լինզավորման հետ։ Եթե երկու սև խոռոչներն ու Երկիրը հայտնվել էին գրեթե մեկ գծի վրա, առջևի օբյեկտի ձգողականությունը կարող էր կորացնել նրա հետևում գտնվող ջեթից եկող լույսը՝ ստեղծելով օղակաձև պատկեր։
Այս բացատրությունը առայժմ մնում է վարկած, բայց այն համապատասխանում է համակարգի հնարավոր երկրաչափությանը։
Ուղեծիրը տևում է ընդամենը 121 օր
Ջեթերի փոփոխությունների և պայծառության կրկնվող տատանումների հիման վրա թիմը գնահատել է սև խոռոչների միմյանց շուրջ պտույտի պարբերությունը՝ մոտ 121 օր։
Հաշվարկների համաձայն՝ դրանց միջև հեռավորությունը կազմում է ընդամենը Երկրից Արեգակ ընկած հեռավորության 250–540 չափ։ Սովորական աստղագիտական օբյեկտների համար սա հսկայական հեռավորություն է, բայց 100 միլիոնից մինչև 1 միլիարդ արեգակնային զանգված ունեցող սև խոռոչների համար այն չափազանց փոքր է։
Այդպիսի դասավորության դեպքում ուղեծիրը կարող է արագ կրճատվել գրավիտացիոն ալիքների ճառագայթման պատճառով էներգիայի կորստի հետևանքով։ Այդ պատճառով, եթե զանգվածների և համակարգի պարամետրերի գնահատականները ճիշտ են, սև խոռոչները կարող են միաձուլվել ընդամենը 100 տարի անց։
Աստղագիտության համար սա անսովոր կարճ ժամկետ է։ Այնուամենայնիվ, խոսքը վերաբերում է դիտարկումների և մոդելների վրա հիմնված կանխատեսման, ոչ թե բախման հստակ հաստատված ամսաթվի։ Իրական ժամկետը կախված է սև խոռոչների բնութագրերից և դրանց շարժման հետագա դինամիկայից։
Գրավիտացիոն ալիքները կօգնեն ստուգել վարկածը
Առայժմ անհնար է երկու սև խոռոչներն անմիջապես առանձին դիտել։ Նույնիսկ Event Horizon Telescope աստղադիտակը, որը 2019 և 2022 թվականներին ստացել էր սև խոռոչների առաջին պատկերները, չունի բավարար թույլատրություն՝ այս զույգը որպես երկու առանձին օբյեկտ դիտարկելու համար։
Բայց վարկածը կարելի է ստուգել այլ եղանակով՝ գրավիտացիոն ալիքների օգնությամբ։ Երբ զանգվածային մարմինները պտտվում են միմյանց շուրջ, նրանք ստեղծում են տարածաժամանակի խանգարումներ, որոնք տարածվում են Տիեզերքով մեկ։
Mrk 501-ում գտնվող զույգի համար սպասվում է շատ ցածր հաճախականության ազդանշան։ Այն պոտենցիալ կարող են հայտնաբերել պուլսարային թայմինգային զանգվածները՝ դիտարկման համակարգեր, որոնցում գիտնականները հետևում են արագ պտտվող նեյտրոնային աստղերից՝ պուլսարներից, եկող ռադիոազդանշանների հասնելու ժամանակին։ Այդ ազդանշաններում ամենափոքր փոփոխություններն անգամ կարող են վկայել գրավիտացիոն ալիքների անցման մասին։
2023 թվականին մի քանի միջազգային հետազոտական միավորումներ, այդ թվում՝ Եվրոպական պուլսարային թայմինգային զանգվածը, հայտնել են նման ալիքների ընդհանուր ֆոնի գոյության վկայությունների մասին։ Այդ ֆոնի գլխավոր ենթադրյալ աղբյուրներից մեկը համարվում են հեռավոր գալակտիկաներում գտնվող գերզանգվածային սև խոռոչների բազմաթիվ զույգերը։
Եթե հաջողվի կոնկրետ գրավիտացիոն-ալիքային ազդանշանը կապել Mrk 501-ի հետ, աստղագետները հնարավորություն կստանան ուսումնասիրել առանձին համակարգ, ոչ թե միայն բազմաթիվ հեռավոր աղբյուրներից եկող ընդհանուր ազդեցությունը։ Ազդանշանի հաճախականության ժամանակի ընթացքում փոփոխությունը նույնպես կարող է օգնել հասկանալ, արդյոք սև խոռոչներն իսկապես աստիճանաբար մոտենում են միմյանց։
Հետազոտության արդյունքները ընդունվել են հրապարակման Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ամսագրում։ Առայժմ գիտնականներին մնում է հաստատել, որ երկրորդ ջեթն իսկապես կապված է երկրորդ սև խոռոչի հետ։ Եթե վարկածը դիմանա հետագա ստուգումներին, Mrk 501-ը կարող է դառնալ եզակի լաբորատորիա՝ ուսումնասիրելու, թե ինչպես են գերզանգվածային սև խոռոչները մոտենում իրենց վերջնական միաձուլմանը։
