ვარსკვლავის "ბავშვობა" აყალიბებს მის ვარსკვლავურ ევოლუციას

ახალშობილებიდან მოზარდებამდე, ვარსკვლავები თავიანთ "ახალგაზრდობაში" წარმოადგენს მნიშვნელოვან სამეცნიერო გამოწვევას. უკიდურესად რთულია ვარსკვლავების ფორმირების პროცესის მოდელირება თეორიულ მოდელებში მისი კომპლექსურობის გამო. ვარსკვლავის რხევებზე დაკვირვება არის ერთ-ერთი იმ რამდენიმე მეთოდიდან, რომელიც გვაწვდის ინფორმაციას ვარსკვლავის ასაკის, სტრუქტურის ან წარმოქმნის შესახებ.

"სეისმოლოგიის დახმარებით დედამიწის შიდა ნაწილის შესწავლის მსგავსად, ვარსკვლავების რხევებზე დაკვირვებით შეგვიძლია, გავიგოთ მათი შიდა სტრუქტურა და, ამდენად, ასაკი", — აღნიშნა კონსტანცე ცვინცმა.

ცვინცი ასტეროსეისმოლოგიის ახალგაზრდა სფეროს პიონერად მიიჩნევა და ხელმძღვანელობს კვლევით ჯგუფს, "ვარსკვლავური ევოლუცია და ასტეროსეისმოლოგია", ინსბრუკის უნივერსიტეტის ასტრო და ნაწილაკების ფიზიკის ინსტიტუტში.

კოსმოსური ტელესკოპებით, როგორებიცაა ტესი, კეპლერი და ჯეიმს ვები, ზუსტი დაკვირვების უნარის გაუმჯობესების გამო, ბოლო წლებში ვარსკვლავების რხევების შესწავლა მნიშვნელოვნად განვითარდა. ეს მიღწევები ასევე ნათელს ჰფენს ვარსკვლავური ევოლუციის ათწლეულების წინანდელ თეორიებს.

სანამ ვარსკვლავი წყალბადს ჰელიუმად არ აქცევს საკუთარ ბირთვში, მას მოიხსენიებენ როგორც "ბავშვს". ამ ეტაპზე ვარსკვლავი წინამთავარ მიმდევრობაშია, ხოლო აალების შემდეგ ზრდასრული ხდება და გადადის მთავარ მიმდევრობაზე.

ლურჯი ხაზი აჩვენებს ვარსკვლავის ევოლუციას მთავარ მიმდევრობაზე გადასვლამდე (ლურჯი წერტილი) კლასიკური მოდელების მიხედვით, რომლებიც გამოიყენება 1950-იანი წლებიდან. თეთრი ხაზი წარმოადგენს თომას სტეინდლის ახალი მოდელის შედეგად მიღებულ რეალისტურ წარმოდგენას, რომელიც გვიჩვენებს ვარსკვლავის ადრეულ წლებს ჩვილობიდან მოზარდობამდე; ევოლუცია გამოსახულებაში მარჯვნიდან მარცხნივ მიმდინარეობს.

ფოტო: Thomas Steindl

"ვარსკვლავებზე კვლევები აქამდე, ძირითადად, ფოკუსირებული იყო ზრდასრულ ვარსკვლავებზე როგორიცაა ჩვენი მზე", — ამბობს თომას სტეინდლი, კონსტანცე ცვინცის კვლევითი ჯგუფის წევრი და კვლევის წამყვანი ავტორი. "თუნდაც ეს, ერთი შეხედვით, არაინტუიტიურად ჟღერდეს, აქამდე მცირე ყურადღება ეთმობოდა წინამთავარი მიმდევრობის ევოლუციას, რადგან ფაზა ძალზე ტურბულენტურია და მისი მოდელირება რთულია. მხოლოდ ბოლო წლების ტექნოლოგიური მიღწევები გვაძლევს საშუალებას, უფრო ახლოს დავაკვირდეთ ვარსკვლავების ჩვილობას და, ამდენად, იმ მომენტს, როდესაც ვარსკვლავი იწყებს წყალბადის შერწყმას ჰელიუმთან."

მათ ამჟამინდელ კვლევაში, ინსბრუკის ორმა მკვლევარმა წარმოადგინა მოდელი, რომელიც შეიძლება გამოვიყენოთ ვარსკვლავის ცხოვრების ადრეული ფაზების რეალისტურად წარმოსაჩენად. მოდელი ეფუძნება ღია წყაროს ვარსკვლავური ევოლუციის პროგრამა MESA-ს (ვარსკვლავური ასტროფიზიკის ექსპერიმენტების მოდულები).

2019 წლის შეხვედრაზე ვენის უნივერსიტეტის ასტრონომი ედუარდ ვორობიოვის მოხსენებით შთაგონებული თომას სტეინდლი თვეების განმავლობაში ხვეწდა ამ ვარსკვლავური ევოლუციის კოდის გამოყენების მეთოდს ადრეული ვარსკვლავის ფორმირების ქაოტური ფაზის ხელახლა შესაქმნელად და შემდეგ მათი სპეციფიკური რხევების პროგნოზირებისთვის.

"ჩვენი მონაცემები აჩვენებს, რომ ვარსკვლავები წინამთავარი მიმდევრობით თავიანთ ევოლუციაში ძალიან ქაოტურ კურსს იღებენ. კომპლექსურობის მიუხედავად, ახლა შეგვიძლია გამოვიყენოთ იგი ჩვენს ახალ თეორიულ მოდელში", — თქვა სტეინდლმა.

ამრიგად, ასტრონომი გვიჩვენებს, რომ ვარსკვლავის ჩამოყალიბების გზა გავლენას ახდენს რხევით ქცევაზე ბირთვული შერწყმის აალების შემდეგაც კი: "ჩვილობის ასაკი გავლენას ახდენს ვარსკვლავის გვიანდელ პულსაციაზე — ეს ძალიან მარტივად ჟღერს, მაგრამ საეჭვოდ მიიჩნეოდა. კლასიკური თეორია ვარაუდობს, რომ აალებამდე დრო უბრალოდ ირელევანტურია. ეს ასე არ არის: მუსიკალურ ინსტრუმენტს რომ შევადაროთ, კომპოზიციაში მცირედი განსხვავებებიც კი იწვევს ტონში მნიშვნელოვან ცვლილებებს. ამრიგად, ჩვენი თანამედროვე მოდელები უკეთ აღწერენ რეალურ ვარსკვლავებში არსებულ რხევებს."

კონსტანცე ცვინცი აღფრთოვანებულია ამ აღმოჩენით და ძალიან ოპტიმისტურად არის განწყობილი მომავლის მიმართ: "დაახლოებით 20 წლის წინ, როდესაც პირველად დავინახე ახალგაზრდა ვარსკვლავის რხევა ჩემს ეკრანზე, უკვე დარწმუნებული ვიყავი, რომ ერთ დღეს შევძლებდი, დამემტკიცებინა ადრეული ვარსკვლავური ევოლუციის მნიშვნელობა "ზრდასრულ" ვარსკვლავებზე."

ასევე იხილეთ: სამყაროს პირველი ქმნილებები: მეცნიერებმა პირველი ვარსკვლავების შესახებ მტკიცებულებას მიაგნეს