როგორ მუშაობს შავი ხვრელები, რა კავშირი აქვთ მათ გალაქტიკების ევოლუციასა და პლანეტების წარმოშობასთან? - მეცნიერების ახალი მიღწევა

ასტრონომებმა გალაქტიკების ისეთი დეტალური სურათები მოიპოვეს, რაც აქამდე ხელმისაწვდომი არ იყო. სურათები, თითქმის ათწლიანი მუშაობის შემდეგ, დაბალი სიხშირის რადიოტელესკოპის Low-Frequency Array -ის (LOFAR) მიერ შეგროვებული მონაცემებიდან შეიქმნა.

LOFAR-ი 70 000 -ზე მეტი მცირე ანტენის ქსელია, რომლის ცენტრი ჰოლანდიის ქალაქ ექსლოში მდებარეობს, სულ კი ქსელი ევროპის ცხრა ქვეყანაშია განთავსებული.

ნიდერლანდებში განთავსებული ანტენებიდან შემოსული სიგნალების შერწყმა ხდება, რაც ქმნის რადიოტელესკოპს, რომლის კონვერსიული "ლინზა“ დაახლოებით 120 კმ დიამეტრისაა.

ყველა ევროპული ანტენის სიგნალის გამოყენებით მეცნიერებმა ამ "ლინზის" დიამეტრი თითქმის 2000 კილომეტრამდე გაზარდეს, რაც გარჩევადობის 20-ჯერ გაზრდას უზრუნველყოფს. შედარებისთვის, ჩვეულებრივი რადიოტელესკოპებიდან ყველაზე დიდ, რუსულ RATAN-600 -ს, რომელმაც მუშაობა 1974 წელს დაიწყო, აქვს დაახლოებით 600 მეტრის დიამეტრის ანტენა.

ახალი სურათები ძალიან მაღალი რეზოლუციით გამოირჩევა. ამ მონაცემებიდან შესაძლებელია ვარსკვლავებისა და პლანეტების ფორმირებაში შავი ხვრელების როლს გავეცნოთ. მკვლევარებს მიაჩნიათ, რომ ეს სურათები გალაქტიკების ევოლუციის გაგებას შეცვლის.

• რადიოასტრონომია

სურათებზე ნაჩვენებია გალაქტიკების მიერ გამოსხივებული რადიოტალღები. ასტრონომებს ხშირად უწევთ ასტრონომიული ობიექტების რადიოტალღების შესწავლა. სივრცის მრავალი სფერო, რომელიც ხილულ სპექტრში სრულიად ცარიელი და შავია, აქტიურად ასხივებს სხვა დიაპაზონებში: რადიო, ულტრაიისფერ, ინფრაწითელ, რენტგენულ ან მაღალი ენერგიის გამა ნაწილაკებს.

ასტრონომები რადიოტელესკოპებს 1930 -იანი წლებიდან იყენებენ, თუმცა, სიგნალების გაერთიანება 70 ათასი ანტენისგან პირველად გახდა შესაძლებელი. სწორედ ამან გახადა შესაძლებელი სურათების გარჩევადობის მნიშვნელოვნად გაუმჯობესება. ამდენი ანტენისგან სიგნალების მოზიდვა არ არის ადვილი პროცესი.

გაერთიანებული სამეფოს დურჰემის უნივერსიტეტის გუნდმა, დოქტორ ლი მორაბიტოს ხელმძღვანელობით, ამ მონაცემების შეჯერებასა და გაშიფვრაში ექვსი წელი დახარჯა.

ერთი სურათის შესაქმნელად აუცილებელია გაციფრულდეს და გადაეცეს ცენტრალურ პროცესორს, შემდეგ კი შეჯერდეს წამში 13 ტერაბიტზე მეტი მონაცემი, რომლის დამუშავება სუპერკომპიუტერებს უწევთ. სწორედ კომპიუტერების დახმარებით, ამ ანტენებიდან მიღებული ინფორმაციის ტერაბაიტი შეიძლება გადაკეთდეს მზა რამდენიმე გიგაბაიტად.

• გალაქტიკური “გადამზიდი“

სტატიის მთავარი ფოტო გადაღებულია დოქტორ მორაბიტოს გუნდის წევრის მიერ. მასზე ასახულია ძლივს შესამჩნევი გალაქტიკა, რომელიც მოქცეულია ნივთიერებათა ნარინჯისფერი წარმონაქმნების ცენტრში (ასტრონომები მათ “გადამზიდებს“ ეძახიან), რომლებიც გაცილებით დიდია, ვიდრე თავად გალაქტიკა.

ეს ე.წ. “გადამზიდები“ გალაქტიკის ცენტრში მდებარე სუპერმასიურ შავ ხვრელთან ნივთიერებების ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება. თავად შავი ხვრელიდან უკან გადაადგილება ნივთიერებებისა და რადიაციისთვის შეუძლებელია, მაგრამ მის სიახლოვეს ბრუნვის გამო, ჩნდება ძალები, რაც ნივთიერებებს კოსმოსში ძალიან მაღალი სიჩქარით გამოსტყორცნის.

"გადამზიდებს" აქვთ ერთი თავისებურება: მუქი ზოლები მარჯვნივ, რომლებიც აქამდე არ იყო აღმოჩენილი. ასტრონომების აზრით, ეს ზოლები შეესაბამება შავი ხვრელის შედარებით დაბალი აქტივობის პერიოდებს, როდესაც ისინი ნაკლებად აფრქვევენ მატერიას. ამრიგად, სურათი მკვლევარებს აძლევს წარმოდგენას შავი ხვრელის "ცირკადული რიტმის" შესახებ.

ასტრონომებმა პირველად შეძლეს ერთ - ერთი მათგანის სტრუქტურის დანახვა რადიოსიხშირულ დიაპაზონში, რაც საშუალებას იძლევა უკეთ გავიგოთ, თუ როგორ ურთიერთქმედებს შავი ხვრელები გარემოსთან.

• “შავი ხვრელების საწვავზე მომუშავე ქარხანა“

"ამ ფოტოებიდან ვიგებთ, რომ გალაქტიკა მხოლოდ ვარსკვლავების ნაკრები არ არის", - განაცხადა მანჩესტერის უნივერსიტეტის დოქტორმა ნილ ჯექსონმა, რომლის თქმითაც, ეს არის მზისა და პლანეტების წარმოების დინამიური ქარხანა, რომლებიც შავი ხვრელების საწვავით იკვებება.

დოქტორი მორაბიტო კი ამბობს, რომ ეს სურათები დაეხმარება ასტრონომებს გაიგონ, თუ როგორ მიდის პროცესი, რომლის შედეგადაც წარმოიშვნენ ვარსკვლავები და პლანეტები, ამაში შედის ჩვენი ვარსკვლავთა სისტემაც.

"ჩვენ ვიწყებთ გაგებას თუ როგორ ხდება გალაქტიკების ევოლუცია და რომ ამ პროცესში უდიდესი ნაწილი უკავია შავ ხვრელებს. ისინი ამ ევოლუციის უზარმაზარი ნაწილია, რადგან ზემოთნახსენებ "გადამზიდებს" შეუძლიათ ვარსკვლავების წარმოქმნისთვის საწვავის გადატანა. მათ შეუძლიათ როგორც ვარსკვლავები წარმოქმნაში მონაწილეობის მიღება, ისე ამ პროცესისთვის ხელის შეშლაც", - აცხადებს ის.

ამ პროექტის პირველი შედეგები მართლაც შთამბეჭდავია. მომდევნო რამდენიმე წლის განმავლობაში მეცნიერები აპირებენ მილიონობით გალაქტიკის სკანირებას. წყარო

მოამზადა თეონა რამაზაშვილმა