Құс жолы галактикасының орталығындағы төтенше жағдайларда кейбір таңқаларлық нәрселер болуы мүмкін.
Ал таңқаларлық деп біз елестетуге келмейтіндей ессіздікті айтамыз.
Онда Күннің массасынан шамамен 4,3 миллион есе үлкен, Sagittarius A* деп аталатын аса үлкен қара құрдым орналасқан.
Бұл аса үлкен қара құрдым үшін салыстырмалы түрде қарапайым көрсеткіш болғанымен, оның маңындағы гравитациялық күштер оны мекендейтін жұлдыздарда болжау мүмкін емес мінез-құлықты тудырады.
Ал енді астрономдар басқалардан әлдеқайда үлкен нысанды тапты.
Жаңа журнал мақаласында сипатталғандай Табиғат , S301 Sgr A* айналасында 8,7 жылдық орбитада өте жылдам қозғалады, қара құрдымға Сатурн мен Күн арасындағы қашықтыққа жақын жақындаған кезде секундына 25 000 шақырымнан (15 534 миль) асатын ең жоғары жылдамдыққа жетеді.
Бұл жарық жылдамдығының толық 8,5 пайызына тең — және ақырында, ол Sgr A*-тың өзінің құпия қасиеттерін, алдымен оның спинін, содан кейін қара құрдымдардың «түктері» жоқ деген әйгілі теорияға бағынатынын немесе бағынбайтынын анықтауға мүмкіндік беретін өлшемдер жасауға жеткілікті жақын.
«Галактикалық орталық қашықтағы зертхана сияқты, ал жұлдыздар өлшеу зондтары болып табылады», - деді жұлдызды талдаған GRAVITY+ бірлескен жұмысының мүшесі, Германиядағы Макс Планк атындағы Жерден тыс физика институтының астрофизигі Феликс Манг ScienceAlert басылымына.
«Біздің өлшеулеріміз (берілген дәлдікпен) SgrA* жұлдызына ең жақын жұлдыз деңгейіне жетеді. Енді бізде осы үлкен қара құрдымның айналасындағы кеңістік-уақыттың қисықтығын өлшей алатын зонд болғандықтан, бұл өте керемет».
Құс жолының орталығындағы қара құрдымды зерттеу қиын. Қара құрдымдар анықталатын жарық шығармайтындықтан, оларды зерттеудің ең жақсы құралы - айналасындағы заттардың мінез-құлқы.
Sgr A* айналасындағы нысан өте қызықты. Оны ғалымдар бұрын қара құрдымның қасиеттерін өлшеу және біз байқай алатын ең экстремалды орталардың бірінде жалпы салыстырмалылық теориясын тексеру үшін қолданған эллиптикалық орбиталарда қозғалатын жұлдыздар тобыры қоршап тұр.
Жұлдыздардың бірі, S2, әсіресе пайдалы болып шықты.
Оның 16 жылдық орбитасы, 2018 жылы жұлдызды галактикалық орталықтан 17 жарық сағатына жақындатты, бұл астрономдарға оның гравитациялық қызыл ығысуын және Шварцшильд прецессиясын өлшеуге мүмкіндік берді — бұл Sgr A*-дың орасан зор массасынан туындаған әсерлер.
Бірақ S301 қара құрдымға кірудің қызығын мүлдем жаңа деңгейге көтереді.
Оның өте эксцентрикалық орбитасы оны S2-ге қарағанда Sgr A*-ға шамамен 10 есе жақындатады және қара құрдымның гравитациялық шұңқырына тез сүңгиді, онда ол – тұңғиыққа құлап бара жатқан ролик тәрізді – қайтадан атпас бұрын бас айналдырарлық ең жоғары жылдамдығына дейін үдейді.
Және, роликті тау сияқты, бұл сапардың қызығы тек максималды жылдамдықта ғана емес. Маңыздысы - жол бойында не болатыны.
Ең жақын жақындау нүктесінде немесе периапсис нүктесінде S301 Sgr A*-ға соншалықты жақын орналасқандықтан, ол қара құрдымның айналуымен тартылған кеңістік-уақыт құрылымы арқылы өтеді – шанышқыны спагетти ыдысына салып, айналдырғандай.
Бұл құбылыс «қаңқаның тартылу эффектісі» немесе Ленц-Тирринг эффектісі ретінде белгілі.
Бұл айналмалы қозғалыс S301 орбитасын аздап өзгертуі керек. Ғалымдар S301 орбитасының Ленс-Тирринг аймағына терең енуінің әсерінсіз қандай болатынын дәл есептей алады; бұл болжамды өзгертілген нақты орбитамен салыстыру Sgr A* айналуын кері есептеу үшін бастапқы нүктені қамтамасыз етеді.
Бұл бізді шашсыз теореманы тексеруге жақындата алады, ол тиімді зарядталмаған қара құрдым үшін оның массасы мен спинін біле отырып, оның гравитациялық өрісінің барлық басқа сипаттамаларын тек осы қасиеттерден болжауға болатынын айтады.
«Біздің топ Sgr A* массасын пайыздың бір бөлігіне дейін өлшеді», - деді Манг ScienceAlert басылымына.
«Айналуды зерттеу шашсыз теореманы дәлелдеудің келесі қадамы болар еді, атап айтқанда, үлкен қара құрдымның айналуы бұрын-соңды болмаған жағдай».
Бұл сұрақты шешу үшін тек айналу өлшемдері жеткіліксіз. Бірақ жеткілікті бақылаулармен S301 орбитасы ақырында Sgr A* гравитациялық өрісінің квадрупольдік моменті деп аталатын тағы бір ерекшелігін ашуы мүмкін.
Жалпы салыстырмалылық теориясы қара құрдымның массасы мен спиніне сүйене отырып, бұл өлшемнің қандай болуы керектігін дәл болжайды. Егер бақылаулар осы болжамдарға сәйкес келсе, Sgr A* шашсыз теореманың маңызды сынағынан өтеді.
Мүмкін, S301-дің айтуға тұрарлық тағы бір керемет оқиғасы бар шығар.
Өте эксцентрикалық орбита жұлдыздың бір кездері Sgr A* жұлдызына тым жақын жүрген қос жүйенің бөлігі болған болуы мүмкін екенін көрсетеді. Хиллз механизмі деп аталатын процесс барысында қара құрдым мұндай жұпты жыртып, бір жұлдызды тар орбитада ұстап алып, екіншісін үлкен жылдамдықпен лақтырып жіберуі мүмкін.
Бұл S301-дің қазіргі экстремалды траекториясына қалай жеткенін түсіндіруі мүмкін, дегенмен оның орбитасы бұл сценарийді растау үшін жеткіліксіз.
Галактикалық орталықтан алыстап бара жатқан бұрынғы серігін табу әлдеқайда сенімді дәлел болар еді.
Ал орбита өте қысқа болғандықтан, бізге көп күтудің қажеті жоқ. S301 2031 жылдың соңына қарай периапсиске қайтадан жетеді, сол кезде айналудың орбитасына әсері ең күшті болады.
GRAVITY+ ынтымақтастығы S301-ді бақылауды жалғастырады, ал Еуропалық Оңтүстік обсерваториясының Өте үлкен телескопындағы алдағы MICADO құралы астрономдарға оның қозғалысын үш өлшемде қалпына келтіруге көмектесуі керек.
Тақырып бойынша: Құс жолының жүрегінде қара құрдымнан әлдеқайда қараңғы нәрсе жасырынып тұрған болуы мүмкін.
Бұл бақылаулар бірге командаға келесі онжылдықта Sgr A* ротациясын дәл анықтауға мүмкіндік береді.
Ал Құс жолының тереңінде басқа қазыналар жасырынып қалуы мүмкін.
«Біз галактика орталығында S301 сияқты жұлдыздар көбірек болады деп күтеміз, егер біреуін тапсақ, айналуды өлшеу одан да оңай болады», - деді Манг.
«Сигнал күші енді тек қара құрдымның айналу осі мен S301 орбитасының салыстырмалы бағытына ғана тәуелді болмайды».
Жаңалықтың нәтижелері жарияланды Табиғат журналы .
ScienceAlert мақалаларын адамдар жазады, фактілерді тексереді және өңдейді; оларды ешқашан жасанды интеллект жасамайды. Бірде-бір мақаланы жіберіп алмаңыз; осында жазылыңыз.
Ұқсас жаңалықтар
-
Болашақта біздің өмір сүруіміз тұтас қаланы қиратуға қабілетті астероидқа ядролық соққы жасауға байланысты болуы мүмкін. Ғалымдар жақында оның жұмыс істейтінін тексерді.
-
Су біздің галактикамыздың аса үлкен қара құрдымына таңқаларлықтай жақын қашықтықта табылды.
-
Нөлдік ауырлық күшіне жақын жағдайда сұйықтықтың қайнауы тіпті ғалымдар күтпеген нәрсені жасайды.