2019 წელს, ორმა ობსერვატორიამ (Ligo და Virgo) უცნაური მოვლენა აღბეჭდა — წამის მეათედზე ნაკლები ხანგრძლივობის გრავიტაციული ტალღა.

ერთმანეთის გარშემო მოძრავი ორი შავი ხვრელის მიერ გამოცემულ ტალღებთან შედარებით, ეს გაცილებით უფრო მკვეთრი იყო. ამ მოვლენის ახსნა ერთმანეთთან შემთხვევით შეჯახებული ორი შავი ხვრელი იყო — მოვლენას სახელად GW190521 უწოდეს.

და, აი, ახლა ახალი კვლევა ამ მოვლენის ახსნის ალტერნატიულ ვერსიას გვთავაზობს. ეს გაცილებით უფრო ეგზოტიკური ვარიანტია — სხვა სამყაროში შეჯახებული შავი ხვრელების ეფექტი, რომელმაც შედეგად კოლაფსირებადი ჭიის ხვრელი წარმოქმნა.

"შანსი, რომ ეს შეჯახება ჩვენს სამყაროში მომხდარიყო, უფრო დიდია, მაგრამ ვერც იმას გამოვრიცხავთ, რომ ეს სხვა სამყაროში მოხდა", — აღნიშნეს arXiv-ზე ატვირთულ, ჯერ კიდევ არარეფერირებულ ნაშრომში მკვლევრებმა.

თუ ეს მართლაც ჭიის ხვრელის მანიშნებელი აღმოჩნდა, GW190521 და მისი მსგავსი გრავიტაციული ტალღები, არა მხოლოდ დაადასტურებს მსგავსი ჰიპოთეტური სტრუქტურების არსებობას, არამედ მათი შემსწავლელი ინსტრუმენტებიც გაგვიჩნდება.

გრავიტაციული ტალღები, რომლებსაც ჩვენ ვაფიქსირებთ, მასიური, ძალიან მკვრივი ობიექტების (შავი ხვრელები, ნეიტრონული ვარსკვლავები) შეჯახების შედეგად წარმოქმნილი ეფექტია.

მეორე მხრივ, ამ ეფექტს თავად შეჯახება არ წარმოქმნის. როდესაც ბინარულ ორბიტაზე მოძრავი შავი ხვრელები სპირალურად ბრუნავს ერთმანეთის გარშემო, ეფექტს მათი გრავიტაციული ველები წარმოქმნის. ეს ეფექტი თავიდან სუსტია, შემდეგ კი, ობიექტების ერთმანეთთან მიახლოებასთან ერთად, ძლიერდება.

ამ პროცესისგან მიღებულ გრავიტაციულ ტალღებს აღმავალი ტალღის ფორმა აქვს, როგორც ქვემოთ ვიდეოში ნახავთ.

GW190521-ს სიგნალის შიდასპირალური ნაწილი აკლია და შერწყმის შედეგად მიღებული მასით (142 მზის მასა) მისი დაფიქსირება შესაძლებელი უნდა ყოფილიყო. ამან მკვლევრები მიიყვანა დასკვნამდე, რომ შავი ხვრელები ბინარულ ორბიტაზე არ იყო. შესაძლოა, ეს ორი ობიექტი ერთმანეთს გვერდს უვლიდა. შეიძლება ობიექტები ურთიერთქმედებამ სწორედ ამ მომენტში ჩაიჭირა და ერთმანეთს შეაჯახა.

ახალი კვლევის ავტორებმა იფიქრეს, რომ ამ ყველაფერს სხვა ახსნაც უნდა ჰქონდეს. შესაძლოა, ორი შავი ხვრელის უეცარი შერწყმა ჭიის ხვრელმა გამოიწვია — შეიძლება სწორედ ჭიის ხვრელი კოლაფსირდა და წარმოქმნა შერწყმული შავი ხვრელი. თუ ეს ასეა, შესაძლოა, გრავიტაციული ტალღის მონაცემების მხოლოდ ერთი პატარა ეფექტი მივიღოთ.

მკვლევრებმა ისეთი ტალღის ფორმის მოდელი შეიმუშავეს, რომელიც ჭიის ხვრელის ეფექტისგან შეიძლება გაჩენილიყო. მათ ეს მონაცემები LIGO-სა და Virgo-ს მონაცემებს შეადარეს. მათ ასევე შექმნეს ტალღის ფორმა, რომელიც შავი ხვრელების ეფექტისგან იქნებოდა შექმნილი.

ბინარული შავი ხვრელების შერწყმის ეფექტი სულ ოდნავ უფრო თანხვედრაშია გრავიტაციულ ტალღასთან. მკვლევრების თქმით, განსხვავება ძალიან მცირეა, რაც ნიშნავს, რომ ჭიის ხვრელის სცენარი შესაძლებელია. ეს ნიშნავს, რომ GW190521 შეიძლება პირველი შემთხვევა იყოს, რა დროსაც კაცობრიობამ ჩვენი სამყაროს მიღმა სხვა სამყაროს არსებობის მტკიცებულებას მიაგნო.

ეს არ ნიშნავს, რომ ჭიის ხვრელების არსებობა უკვე დადასტურდა. ამით მკვლევრებს იმის თქმა სურთ, რომ ჭიის ხვრელების მიმართულებით კვლევების გაგრძელებაა საჭირო და ამან შეიძლება ნამდვილ გადატრიალებამდე მიგვიყვანოს.

კვლევის ნახვა arXiv-ზე შეგიძლიათ.