შავი ხვრელები იმაზე უფრო მასიური აღმოჩნდა, ვიდრე ეს თავიდან გვეგონა. ახლა, ახალი კვლევა ცდილობს ახსნას თუ რატომ არის ეს ასე. კვლევის მიხედვით, ყოველი შავი ხვრელი იზრდება სამყაროს გაფართოებასთან ერთად.

ახალი ჰიპოთეზა, სახელწოდებით "კოსმოლოგიური შეერთება", მიიჩნევს, რომ დიდი აფეთქების შემდეგ სამყაროს გაფართოება მასის მქონე ობიექტებზეც მოქმედებს და ისინი მასას იმატებენ. ეს კი ნიშნავს, რომ შავი ხვრელები, როგორც ყველაზე მასიური ობიექტები, მასით ყველაზე მეტად იზრდებიან.

ეს ჰიპოთეზა მომდინარეობს გრავიტაციული ტალღებიდან, რომლებიც წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც ძალიან მასიური ობიექტები, უფრო ხშირად ორი მასიური შავი ხვრელი, ერთმანეთთან იკვეთება. 2015 წლიდან მოყოლებული, ლაზერული ინტერფერომეტრის გრავიტაციულ-ტალღური ობსერვატორიის (LIGO) მეცნიერებმა, მრავალი ასეთი შავი ხვრელების შერწყმის კვალი დააფიქსირეს.

მიუხედავად ამისა, გრავიტაციულ ტალღებზე ჯერ ბევრი რამ არ ვიცით. მსგავსი გრავიტაციული ტალღებიდან მიღებული მონაცემები გვეუბნება, რომ შავი ხვრელების უმეტესობას 50-100 მზის მასა აქვს.

ერთ-ერთი ახსნით, შავი ხვრელები დროთა განმავლობაში მასაში იზრდებიან გაზების, მტვერის, ვარსკვლავებისა და სხვა შავ ხვრელების შთანთქმით. თუმცა იმის გამო, რომ შავი ხვრელები ხშირად წარმოიქმნება გიგანტური ვარსკვლავური აფეთქებების შემდეგ, რომელსაც სუპერნოვას უწოდებენ, ბევრი შავი ხვრელი ხსენებული მასალის გარეშე ჩნდება. მეცნიერები ამ ყველაფრის ახსნას სხვადასხვანაირად ცდილობენ, თუმცა ვერავინ ხსნის შერწყმული შავი ხვრელების ზომების მრავალფეროვნებას.

ასევე: შემდეგი პოდკასტი: შავი ხვრელები — სამყაროს ყველაზე მისტიკური ობიექტები

ახლა, ახალი ნაშრომი, რომელიც გამოქვეყნდა The Astrophysical Journal Letters-ში, გვთავაზობს ახსნას როგორც დიდი, ისე პატარა შავი ხვრელების მასების შესახებ. კვლევის მიხედვით, შავი ხვრელების მასები არ არის შედეგი იმისა, რასაც ისინი "ჭამენ", არამედ დაკავშირებულია თავად სამყაროს გაფართოებასთან.

ეს ნიშნავს, რომ სამყაროს ყველა შავი ხვრელი — მათ შორის გრავიტაციული ტალღების წარმომქმნელები, მოხეტიალე შავი ხვრელები ჩვენი გალაქტიკის გარეუბანში და თუნდაც უზარმაზარი სუპერმასიური შავი ხვრელები გალაქტიკების ცენტრებში — დროთა განმავლობაში იზრდება.

მათი ჰიპოთეზის გამოსაკვლევად, მკვლევრებმა მოახდინეს ორი შერწყმადი შავი ხვრელის მოდელირება გაფართოებად სამყაროში. სტატიკური სამყაროს წარმოდგენისას შავი ხვრელების შერწყმის მოდელირება შედარებით მარტივია, თუმცა, კვლევის ავტორები ამბობენ, რომ სტატიკური სამყაროს წარმოდგენა გამორიცხავს პოტენციურ ცვლილებებს, რომელიც ორ შავ ხვრელში შეიძლება მოხდეს.

"ეს არის ვარაუდი, რომელიც ამარტივებს აინშტაინის განტოლებებს, რადგან სამყაროს, რომელიც არ ფართოვდება, გაცილებით ნაკლები აქვს "გასაკონტროლებელი". ეს ნიშნავს, რომ მსგავსი გამოთვლები შეიძლება იყოს სწორი მხოლოდ შეზღუდული დროის განმავლობაში", — განაცხადა კვლევის ავტორმა კევინ ს. კროკერმა, ჰავაის უნივერსიტეტის პროფესორმა.

მილიონობით წყვილი ვარსკვლავის სიმულირებით — მათი დაბადებიდან სიკვდილამდე — მკვლევრებმა შეისწავლეს ვარსკვლავები, რომლებიც შავ ხვრელებად იქცნენ. შედეგად მეცნიერებმა დააკავშირეს თუ რამდენად გაიზარდა ეს შავი ხვრელები სამყაროს გაფართოების პროპორციულად. ამის შემდეგ მკვლევრებმა სტატისტიკა LIGO-სა და Virgo-ს მონაცემებს შეადარეს და აღმოაჩინეს, რომ ისინი ზუსტად ემთხვევა ერთმანეთს.

თუ მკვლევარები მართლები არიან, ეს ნიშნავს, რომ ყველაფერი მასით იზრდება: შავი ხვრელები, მზე, ნეიტრონული ვარსკვლავები, პლანეტები და ადამიანებიც კი. თუმცა, ეს მატება უფრო მასიურია და შესაბამისად შესამჩნევია მასიური ობიექტებისთვის, ისეთების შემთხვევაში როგორებიცაა შავი ხვრელები.

"კოსმოლოგიური "შეერთება" ნამდვილად ვრცელდება სამყაროს ყველა ობიექტზე, მაგრამ ეს იმდენად სუსტია, რომ მის ეფექტებს ვერ ვამჩნევთ. მაგალითად, მასის ეს მატება შავი ხვრელებისთვის შეიძლება მილიონჯერ უფრო დიდი იყოს, ვიდრე ეს მზის ბირთვისთვისაა. და თუნდაც ამ ტიპის შავი ხვრელებისთვის, შეიძლება დაგჭირდეთ ასობით მილიონი წელი ლოდინი, რათა მასის გაორმაგება მოხდეს", — ამბობენ მკვლევრები.

მეცნიერების თქმით, ეს როგორც იდეა ძალიან საინტერესოა, თუმცა ასეთი მონაცემების მოპოვება ჯერ ძალიან რთულია. თუმცა, გრავიტაციული ტალღების დეტექტორების მგრძნობელობის გაზრდასთან ერთად უფრო და უფრო მეტი მონაცემი გახდება ხელმისაწვდომი.

თუ სტატიაში განხილული თემა და მეცნიერების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში, სადაც ვლაპარაკობთ მეცნიერებასა და ტექნოლოგიებზე.