Օգտագործելով արխիվային աստղադիտակի տվյալները Երկվորյակ ՀյուսիսԱստղագետները չափել են երբևէ հայտնաբերված գերզանգվածային սև խոռոչների ամենածանր զույգը: Երկու գերզանգվածային սև խոռոչների միաձուլումը մի երևույթ է, որը վաղուց կանխատեսվել է, բայց երբեք չի դիտարկվել: Այս զանգվածային զույգը հուշում է, թե ինչու է նման իրադարձությունը տիեզերքում անհավանական թվացող:
Գրեթե յուրաքանչյուր զանգվածային գալակտիկա իր կենտրոնում պարունակում է գերզանգվածային սև անցք: Երբ երկու գալակտիկաները միաձուլվում են, նրանց սև անցքերը կարող են ձևավորել երկուական զույգ, այսինքն՝ լինել միմյանց հետ կապված ուղեծրի մեջ: Ենթադրվում է, որ այս երկուական զույգերը ժամանակի ընթացքում միաձուլվելու են, բայց դա երբեք չի նկատվել: Հարցը, թե արդյոք հնարավոր է նման իրադարձություն, տասնամյակներ շարունակ քննարկման առարկա է եղել աստղագետների շրջանում:
Աստղագետներն օգտագործել են Հավայան կղզիների Gemini Հյուսիսային աստղադիտակի տվյալները, որը հանդիսանում է Gemini միջազգային աստղադիտարանի մեկ կեսը, որը գործում է Ֆիզիկայի ազգային ինստիտուտի NOIRLab-ի կողմից, վերլուծելու գերզանգվածային երկուական սև խոռոչը, որը գտնվում է էլիպսաձև B2 0402+379 գալակտիկայում: Սա միակ գերզանգվածային երկուական սև խոռոչն է, որը բավական մանրամասնորեն երևացել է երկու առարկաներն էլ առանձին տեսնելու համար, և ռեկորդ է կրում ուղղակիորեն չափված ամենակարճ հեռավորության վրա՝ ընդամենը 24 լուսային տարի: Թեև նման մոտ հեռավորությունը լավ կանխատեսում է հզոր միաձուլման համար, հետագա հետաքննությունը պարզեց, որ զույգը մնացել է այս հեռավորության վրա ավելի քան երեք միլիարդ տարի, ինչը հարց է առաջացնում. ո՞րն է հետաձգման պատճառը:
Այս համակարգի դինամիկան և դրա դադարեցված միաձուլումը ավելի լավ հասկանալու համար թիմը դիմեց արխիվային տվյալներին Gemini Հյուսիսային բազմաօբյեկտային սպեկտրոգրաֆից (GMOS), որը թույլ տվեց նրանց որոշել սև խոռոչների մոտակայքում գտնվող աստղերի արագությունը:
«GMOS-ի ուշագրավ զգայունությունը թույլ տվեց մեզ քարտեզագրել աստղերի արագության աճը, երբ նրանք մոտենում են գալակտիկայի կենտրոնին», - ասում է Սթենֆորդի համալսարանի ֆիզիկայի պրոֆեսոր և հոդվածի համահեղինակ Ռոջեր Ռոմանին: «Դրա շնորհիվ մենք կարողացանք եզրակացություն անել այնտեղ գտնվող սև խոռոչների ընդհանուր զանգվածի մասին»։
Թիմը հաշվարկել է, որ երկուական սև խոռոչի զանգվածը 28 միլիարդ անգամ մեծ է Արեգակից, ինչը զույգը դարձնում է երբևէ չափված ամենածանր երկուական սև խոռոչը: Այս չափումը ոչ միայն արժեքավոր ենթատեքստ է տալիս երկուական համակարգի ձևավորման և նրա ընդունող գալակտիկայի պատմության համար, այլև հաստատում է վաղուց գոյություն ունեցող տեսությունը, որ գերզանգվածային երկուական սև խոռոչի զանգվածը կարևոր դեր է խաղում պոտենցիալ միաձուլումը կասեցնելու գործում:
«Gemini International Observatory»-ի տվյալների արխիվը պարունակում է չօգտագործված գիտական հայտնագործությունների ոսկու հանք», - ասում է Մարտին Սթիլը՝ «Gemini» միջազգային աստղադիտարանի NSF ծրագրի տնօրենը: «Այս գերզանգվածային երկուական սև խոռոչի զանգվածը չափելը այս հարուստ արխիվն ուսումնասիրող նոր հետազոտության հնարավոր ազդեցության վառ օրինակ է»:
Հասկանալով, թե ինչպես է ձևավորվել այս երկուականը, կարող է օգնել կանխատեսել, թե արդյոք և երբ այն կմիաձուլվի, մի քանի հուշում ցույց է տալիս, որ զույգը ձևավորվել է բազմաթիվ գալակտիկաների միաձուլումից: Նախ, B2 0402+379-ը «բրածո կլաստեր» է, այսինքն՝ աստղերի և մի ամբողջ գալակտիկաների միաձուլման արդյունք մեկ զանգվածային գալակտիկայի մեջ։ Բացի այդ, երկու գերզանգվածային սև խոռոչների առկայությունը՝ զուգակցված նրանց մեծ համակցված զանգվածի հետ, հուշում է, որ դրանք առաջացել են տարբեր գալակտիկաներից մի քանի փոքր սև խոռոչների միաձուլումից:
Գալակտիկական միաձուլումից հետո գերզանգվածային սև խոռոչները դեմ առ դեմ չեն բախվում: Փոխարենը նրանք սկսում են թռչել միմյանց կողքով՝ տեղավորվելով սահմանափակ ուղեծրի մեջ։ Յուրաքանչյուր անցումով էներգիան սև անցքերից փոխանցվում է շրջակա աստղերին: Կորցնելով էներգիան՝ զույգն ավելի ու ավելի է մոտենում, մինչև նրանք լուսային տարիներով բաժանվեն, որտեղ գրավիտացիոն ճառագայթումը տիրում է և նրանք միաձուլվում են: Այս պրոցեսն ուղղակիորեն նկատվել է զույգ աստղային զանգվածի սև խոռոչներում. առաջին դեպքը գրանցվել է 2015 թվականին՝ գրավիտացիոն ալիքների հայտնաբերման շնորհիվ, բայց երբեք չի նկատվել երկուական գերզանգվածային համակարգերում:
Համակարգի չափազանց մեծ զանգվածի մասին նոր գիտելիքներ ունենալով՝ թիմը եզրակացրեց, որ երկուական համակարգի ուղեծիրը բավականաչափ դանդաղեցնելու համար անհրաժեշտ կլինի չափազանց մեծ թվով աստղեր՝ դրանք ավելի մոտեցնելու համար: Ընթացքում, թվում է, թե սև խոռոչները դուրս են մղել իրենց շուրջը գտնվող գրեթե ամբողջ նյութը՝ գալակտիկական միջուկը թողնելով առանց աստղերի և գազերի: Զույգի ուղեծրի հետագա դանդաղեցման համար այլևս նյութ չկա, նրանց միաձուլումը կանգ առավ իր վերջին փուլում:
«Սև խոռոչների ավելի թեթև զույգերով գալակտիկաները սովորաբար բավականաչափ աստղեր և զանգված ունեն, որպեսզի արագ իրար միանան», - ասում է Ռոմանին: «Քանի որ այս զույգը շատ ծանր է, գործն ավարտելու համար նրան շատ աստղեր և գազ է պետք: Բայց երկուականը մաքրեց կենտրոնական գալակտիկան նման նյութից՝ թողնելով այն սառեցված և հասանելի մեր ուսումնասիրության համար»:
Կհաղթահարե՞ն լճացումը և ի վերջո կմիավորվեն միլիոնավոր տարիներ հետո, թե հավերժ կմնան ուղեծրային անորոշության մեջ, դեռևս պետք է պարզվի: Եթե դրանք միաձուլվեն, արդյունքում առաջացող գրավիտացիոն ալիքները 100 միլիոն անգամ ավելի հզոր կլինեն, քան աստղային զանգվածի սև խոռոչների միաձուլման արդյունքում առաջացածները:
Հնարավոր է, որ զույգը կարողանա հաղթահարել այս վերջնական հեռավորությունը մեկ այլ գալակտիկական միաձուլման միջոցով, որը լրացուցիչ նյութ կներշնչի համակարգ, կամ գուցե երրորդ սև խոռոչ, որպեսզի այն դանդաղեցնի զույգի ուղեծիրը, որպեսզի այն միաձուլվի: Այնուամենայնիվ, հաշվի առնելով B2 0402+379-ի կարգավիճակը՝ որպես բրածո կլաստեր, նոր գալակտիկաների միաձուլումը քիչ հավանական է:
«Մենք անհամբեր սպասում ենք B2 0402+379 միջուկի հետագա ուսումնասիրություններին, որտեղ մենք կտեսնենք, թե որքան գազ է այն պարունակում», - ասում է Թիրթ Սուրթին՝ Սթենֆորդի ասպիրանտ և հոդվածի գլխավոր հեղինակ: «Սա մեզ ավելի շատ պատկերացում կտա այն մասին, թե արդյոք գերզանգվածային սև խոռոչները կարող են միաձուլվել ժամանակի ընթացքում, թե արդյոք դրանք կմնան որպես երկուական համակարգ»:
Կարդացեք նաև.