რა იცით ბნელი მატერიის შესახებ? ახალი კვლევის თანახმად, ბნელი მატერია - იდუმალი ნივთიერება, რომელსაც აქვს გრავიტაციული ძალა, მაგრამ არ ასხივებს რადიაციას - შესაძლოა, სინამდვილეში შედგებოდეს უძველესი მტევნებისგან. შავი ხვრელები, ჩამოყალიბდა სამყაროს დასაწყისშივე.
ეს დასკვნა ეფუძნება შავ ხვრელებსა და ნეიტრონულ ვარსკვლავებს შორის ორი შორეული შეჯახებით გამოწვეული გრავიტაციული ტალღების ანალიზს.
ტალღები, სახელწოდებით GW190425 და GW190814, აღმოჩენილი იქნა 2019 წელს ლაზერული ინტერფერომეტრის გრავიტაციულ-ტალღური ობსერვატორიის (LIGO) მიერ ვაშინგტონსა და ლუიზიანაში და ქალწულის ინტერფერომეტრით პიზას მახლობლად, იტალია. წინა ანალიზმა აჩვენა, რომ ისინი გამოწვეული იყო ჩვენს მზეზე 1,7-დან 2,6-ჯერ აღემატება შავ ხვრელებსა და შესაძლო გაცილებით პატარა ნეიტრონულ ვარსკვლავს ან ბევრად უფრო დიდ შავ ხვრელს შორის შეჯახებით. მაგრამ ეს გახდის ერთ-ერთ ობიექტს, რასაც ასტროფიზიკოსები უწოდებენ მზის მასის შავი ხვრელი, რომელიც აშკარად მზის მასას ეხება. მზის მასის შავი ხვრელები საკმაოდ იდუმალია, რადგან არ არის მოსალოდნელი ტრადიციული ასტროფიზიკისგან, რომელშიც ვარსკვლავების აფეთქებები ან სუპერნოვა უფრო დიდ ვარსკვლავებს შავ ხვრელად აქცევს.
ასევე საინტერესოა:
- პოლარიზებული შუქი ავლენს შავი ხვრელის მაგნიტური ველის საიდუმლოებებს
- ასტრონომებმა აღმოაჩინეს სუპერმასიური შავი ხვრელი მოძრაობაში
ეს მზის მასის შავი ხვრელები შეიძლება იყოს "პირველადი" შავი ხვრელები, რომლებიც შეიქმნა დიდი აფეთქების დროს. ან ისინი შეიძლება მოგვიანებით ჩამოყალიბებულიყვნენ, როდესაც ნეიტრონული ვარსკვლავები შავ ხვრელებად გარდაიქმნენ, ან პირველადი შავი ხვრელების შთანთქმის შემდეგ, ან ბნელი მატერიის გარკვეული სავარაუდო ტიპების შთანთქმის შემდეგ.
საწყისი შავი ხვრელები
პირველყოფილი შავი ხვრელები, თუ ისინი არსებობენ, სავარაუდოდ შეიქმნა დიდი რაოდენობით დიდი აფეთქების პირველ წამში დაახლოებით 13,77 მილიარდი წლის წინ. ისინი ყველა ზომის იქნებოდა - ყველაზე პატარა იქნება მიკროსკოპული, ხოლო ყველაზე დიდი იქნება ათიათასჯერ აღემატება ჩვენს მზის მასას.
მკვლევარებს სურდათ დაენახათ, შეძლებდნენ თუ არა განსხვავებას პირველყოფილ შავ ხვრელებსა და შავ ხვრელებს შორის, რომლებიც წარმოიქმნა ნეიტრონული ვარსკვლავებისგან, სუპერნოვაების მბჟუტავი ნარჩენები, რომლებიც დატოვეს მათი მშობელი ვარსკვლავების აფეთქების შემდეგ, რაც გამოიყენეს მთელი წყალბადი ბირთვული შერწყმის რეაქციებში.
ასტროფიზიკოსების ვარაუდით, მზის მასის დაახლოებით ხუთჯერ აღემატება ვარსკვლავები კოლაფსირებენ, რის გამოც ტოვებენ ნეიტრონულ ვარსკვლავს, რომელიც შედგება სუპერმკვრივი მატერიისგან, ჩვენი მზის მასით, რომელიც შეფუთულია ქალაქის ზომის სფეროში.
Მიხედვით ამ თეორიისზოგიერთი ნეიტრონული ვარსკვლავის ძლიერი გრავიტაცია მუდმივად იზიდავს ბნელი მატერიის ნაწილაკებს. ახალი კვლევა ვარაუდობს, რომ საბოლოოდ მათი გრავიტაცია იმდენად დიდი გახდება, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავი და ბნელი მატერია ერთად დაიშლება შავ ხვრელში.
კვლევის მიერ შემოთავაზებული ალტერნატივა არის ის, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავი შეიძლებოდა მიიზიდულიყო და შეერწყა პატარა პირველყოფილ შავ ხვრელს, რომელიც შემდეგ დასახლდა ნეიტრონული ვარსკვლავის ცენტრში და იკვებებოდა მიმდებარე მატერიით, სანამ მხოლოდ შავი ხვრელი დარჩებოდა.
Გრავიტაციული ტალღები
მეცნიერები ამტკიცებდნენ, რომ შავი ხვრელები, რომლებიც გარდაიქმნება ნეიტრონული ვარსკვლავებიდან, მოჰყვება ნეიტრონული ვარსკვლავების იგივე მასის განაწილებას, საიდანაც ისინი წარმოიშვა, რაც დამოკიდებულია მათი მშობელი ვარსკვლავების ზომაზე. ამის გათვალისწინებით, მათ შეისწავლეს 50-მდე გრავიტაციული ტალღის აღმოჩენის მონაცემები, რომლებიც გაკეთებულია დღემდე და დაადგინეს, რომ მხოლოდ ორი - GW190425 და GW190814 - ასოცირდება სწორი მასის ობიექტებთან, რომლებიც პირველყოფილი შავი ხვრელია.
კვლევა არ არის საბოლოო: ჯერ კიდევ შესაძლებელია, რომ ორი შეჯახება მოიცავდეს აღმოჩენილი მასის ნეიტრონულ ვარსკვლავებს ან შავი ხვრელებს, რომლებიც გარდაიქმნება ამ ზომის ნეიტრონული ვარსკვლავებიდან. მაგრამ ავტორები წერენ, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავების მასობრივი განაწილება, რომელიც სავარაუდოდ სამყაროში არსებობს, ამას ნაკლებად სავარაუდოს ხდის.
ასევე წაიკითხეთ:
- ურანისა და ნეპტუნის მისია შეიძლება გახდეს გრავიტაციული ტალღების დეტექტორი
- გრავიტაციული ლინზები საშუალებას მოგცემთ შექმნათ გალაქტიკური ინტერნეტი