შავი ხვრელები სამყაროში ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო და იდუმალებით მოცული ობიექტებია, რომელთა ზომაც წარმოუდგენელ მასშტაბებს აღწევს. ამის საჩვენებლად NASA-მ ახალი ანიმაცია გამოაქვეყნა, რომელიც ერთდროულად გასაოცარი და შემზარავია.

შავი ხვრელები გალაქტიკათა უმეტესობის ცენტრში გვხვდება. მათი მასის ქვედა ზღვარი დაახლოებით 100 000 მზის მასაა, ზედა კი ათობით მილიარდს აღწევს. რა თქმა უნდა, ეს რიცხვები თეორიულ წარმოდგენას გვიქმნის, მაგრამ მაინც რამდენად დიდია ეს ობიექტები?

"პირდაპირი დაკვირვებებით, რომელთა ნაწილიც ჰაბლის კოსმოსურ ტელესკოპს ეკუთვნის, 100-ზე მეტი ზემასიური შავი ხვრელის არსებობა დადასტურდა. როგორ გახდა ისინი ასეთი დიდი? როდესაც გალაქტიკები ერთმანეთს ერწყმება, შესაძლოა, მათი ცენტრალური შავი ხვრელებიც გაერთიანდეს", — ამბობენ აშშ-ის კოსმოსურ სააგენტოში.

შავი ხვრელები ძალზე მკვრივი ობიექტებია, რომელთა მათემატიკურად აღწერაც სინგულარობით შეგვიძლია. ესაა უსასრულო სიმკვრივის ერთგანზომილებიანი "წერტილი", რომელიც გარშემო დრო-სივრცეს თითქმის სფერულ ფორმაზე ამრუდებს. იქიდან თავის დაღწევა თავად სინათლესაც კი არ შეუძლია, მისი ზღვარი კი მოვლენათა ჰორიზონტია. რაც უფრო მასიურია შავი ხვრელი, მითი უფრო დიდია მოვლენათა ჰორიზონტით შემოსაზღვრული სფეროს რადიუსი. მაგალითად, მზე რომ შავ ხვრელად იქცეს, მისი რადიუსი მხოლოდ 2.95 კილომეტრი იქნებოდა.

როგორც ცნობილია, ყველაზე პატარა შავი ხვრელების მასა მზისას დაახლოებით 5-ჯერ აღემატება და ისინი მნათობების ბირთვის კოლაფსისას წარმოიქმნება. ეს ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელებია, რომელთა მაქსიმალური მასაც მზისას დაახლოებით 65-ჯერ აჭარბებს. უფრო დიდი ობიექტები მაშინ ყალიბდება, როცა შავი ხვრელები ერთიანდება, მაგრამ ზემასიურ და ულტრამასიურ შავ ხვრელებამდე გარდამავალი ფაზები ჯერჯერობით გაურკვეველია, რადგან მსგავსი მაგალითები უიშვიათესია.

NASA-ს ახალი ანიმაცია სწორედ ზემასიურ შავ ხვრელებს გვიჩვენებს. პირველი მათგანი გალაქტიკა J1601+3113-ის ცენტრშია განლაგებული და დაახლოებით 100 000 მზის მასის მქონეა. მისი რადიუსი ჩვენი ვარსკვლავის ნახევარზე ნაკლებია, თუმცა ჩრდილი თითქმის იმავე ზომისაა. ვიდეოში წარმოდგენილია ირმის ნახტომის გალაქტიკის შუაგულში არსებული შავი ხვრელი მშვილდოსანი A*-ც, რომელსაც 4.3 მილიონი მზის მასა აქვს.

აღსანიშნავია M87*, პირველი შავი ხვრელი, რომლის გამოსახულებაც მოვიპოვეთ. მისი მასა მზისას 5.37 მილიარდჯერ აღემატება. ანიმაციაში ვხედავთ გალაქტიკა NGC 7727-ის 2 ზემასიურ შავ ხვრელს, რომლებიც იქ სისტემათა შერწყმისას მოექცა და თავადაც გაერთიანება ელის. ისინი მზეზე 154 და 6.3 მილიონჯერ მასიურია.

რაც შეეხება ჩვენთვის ცნობილ ერთ-ერთ ყველაზე დიდ შავ ხვრელს, ეს TON-618-ია, რომელსაც ანიმაციის ბოლოს ვხედავთ. 2004 წელს მეცნიერებმა გამოთვალეს, რომ ის მზეზე 66 მილიარდჯერ მასიურია, თუმცა თეორიული ზედა ზღვარი 50 მილიარდია. ამ გასაოცარი ზომებით, მისი რადიუსი 1 300 ასტრონომიულ ერთეულზე მეტი უნდა იყოს. შედარებისთვის, პლუტონი მზისგან 40 ასტრონომიული ერთეული მანძილითაა დაშორებული.

საბედნიეროდ, TON-618 ჩვენგან დიდ დისტანციაზეა და იქიდან დედამიწამდე სინათლის მოღწევას 10.8 მილიარდი წელი სჭირდება.