Мөргөлдөх гэж буй хос хар нүхнүүд зурагны хэвлэмэл. Зургийн төсөөлөл Марк Майерс (Австралийн судалгааны зөвлөл (ARC)-ийн гравитацын долгионы нээлтийн төв (OzGrav), Австралийн Үндэсний Их Сургууль).


Луизианы Ливингстонд болон Вашингтоны Ханфордод байрлаж байгаа хоёр LIGO детекторуудыг ба Италийн Писагийн ойролцоо байрлуулсан Вигро детекторыг ашиглан хос хар нүхний нэгдлээс урьд өмнө нээгдээгүй байсан гравитацын долгионыг астрономчид бүртгэж авчээ. Гравитацын долгион нь Орчлонгийн наслалтын бараг тэн хагастай ойролцоо буюу 7 тэрбум гаруй жилийн өмнө хоёр хар нүх хуйлран нэгдэн, дундаж масстай хар нүх гэж нэрлэдэг нарны массаас 142 дахин их жинтэй асар том хар нүх үүсгэсэн байжээ.

Астрономчид оддын-масстай хар нүхнүүдийг мөхөж буй оддын үлдэгдэл болох нарны массаас 10-100 дахин их жинтэй хар нүхнүүд гэж ангилан, нарны массаас 1,000,000 дахин их массаас ч давсан хэт хүнд масстай хар нүхнүүдын ихэнх нь галактикуудын төвд оршдог болохыг олж мэджээ. Гэвч орчлонд мэдэгдэж байдаг хэдэн хар нүхнээс илүүтэй нууцлаг хэлбэрүүд тархсан байдаг. 

Нарны массаас 100-10000 хооронд хэлбэлздэг эдгээр дундаж масстай хар нүхнүүдийг хэмжихэд маш хэцүү тул тэдгээрийн оршин байдаг эсэх нь заримдаа маргаантай байдаг. Хамгийн сүүлд нээсэн 142 нарны масстай хар нүх нь оддын массаас эхлээд хэт хүнд масс бүхий хар нүхнүүдийн хоорондох дундаж массын мужид харъяалагдана. 

"Яг анхнаасаа л зөвхөн секундийн аравны нэгд үргэлжилж буй дохионы үүсгэвэрийг тодорхойлохыг бид уриалсан" гэж Мэрилэндийн Их Сургуулийн ба Макс Планкийн Гравтацийн физикийн хүрээлэнгийн судлаач, профессор Алессандра Буонанно хэллээ. “Гэвч өчүүхэн богино хугацаатай ч гэсэн Эйнштейний харьцангуй ерөнхий онолоор урьдчилан таамаглаж байсанчлан хар нүхнүүд нэгдэх нь тооцоололтой дохиог давхцуулж чадсанаар бид анх удаа дундаж масстай хар нүх үүсэхийг нотолсон гэдгээ ойлгосон юм. Хар нүхний эх үүсвэр эртний хос нэгдлээс үүссэн байх магадлалтай" хэмээн тэр тайлбарласан юм.

GW190521 гэж нэрлэсэн гравитацын долгионы дохиог 2019 оны 5-р сарын 21-ний UTC-ийн

03:02:29-д бүртгэсэн юм. Энэ нь нарны массаас тус бүрдээ 85 ба 66 дахин их жинтэй хоёр хар нүхнээс үүссэн. Хоёр хар нүхний хамгийн томыг нь “боломжгүй” гэж үздэг. Одон орон судлаачид 65-130 нарны масстай оддын хооронд хос тогтворгүй байдал хэмээх процесс явагдаж, үр дүнд нь тус тусдаа цоорхой од оршин байх эсвэл юу ч үлдэхгүй гэж таамаглаж байна. "Хос дахь илүү том хар нүхний масс нь ердийн астрофизикийн процессыг санаандгүй хэмжээнд хүргэдэг" гэж Мэриландын Их сургуулийн эрдэмтэн, профессор Петер Шавхан хэлсэн. "Ер нь хар нүхнүүдээс үүссэн сөнөсөн одны бүрдэл нь үнэхээр том юм шиг санагдаж байна." Нарны массаас 100-1000 дахин их хоосон хар нүхний хоорондын мөргөлдөөнөөр "боломжгүй" хар нүх үүсдэг гэж Австралийн үндэсний их сургууль, Aвстралийн судалгааны зөвлөл, Гравитацын долгионы нээлтийн төвийн судлаач, профессор Сусан Скотт нэмж хэлсэн байна. "Энэ массын муж дахь дундаж масстай хар нүхийг анхны ажиглалтаар шууд гүйцэтгэсэндээ бид маш их баяртай байгаа." "Түүнчлэн энэ нь хэрхэн үүссэнийг бид хоёр жижиг хар нүхнүүдийг нэгтгэх замаар дундаж масстай хар нүхнүүд үүсч болохыг баталж байна” гэж тэр ярьсан юм.

GW190521 дохио нь дөрвөн богино хэлбэлзэхтэй төстэй бөгөөд үргэлжлэх хугацаа нь маш тодорхой секундийн аравны нэгээс бага хугацаатай. Судлаачдын хэлсэнээс  харахад орчлонгийн наслалтын тэн хагастай буюу ойролцоогоор 5 Gpc зайтай үүсгэвэрүүрдээс үүсгэсэн энэ дохио нь дэлхий дээр хүрэхээсээ өмнө 7 тэрбум жилийн турш сансар огторгуйгаар аялсан гэсэн үг юм. GW190521-ийн үүсгэвэр нь одоогоор бүртгэгдсэн хамгийн хол гравитацын долгионы үүсгэвэр мөн. "Энэ бол жирийн бидний сонсдог, мэдэрдэг шуугиан биш юм" гэж Францын үндэсний эрдэм шинжилгээний судалгааны төвийн судлаач, доктор Нелсон Кристенсен хэллээ. Энэ нь "тасхийтэл цочих"-той ойролцоо зүйл бөгөөд LIGO болон Virgo-ийн мэдэрсэн хамгийн том дохио юм. Цвиккийн шилжилтийн төхөөрөмжийг ашиглан, астрономчид GW190521 мөргөлдөөнөөс тод гэрэлтэлтийг олж харсан байж магадгүй. Хар нүхнүүд ба тэдгээрийн нэгдэл нь телескопын хувьд жирийн харанхуй шиг мэдэрдэггүй байдаг тул энэ нь гайхалтай юм. Онолоор ч бол систем нь хэт хүнд хар нүхийг тойрон эргэж байж магадгүй юм. Шинээр үүссэн хар нүх нь мөргөлдөөнөөр цохигдож, шинэ чиглэл рүү харван, хэт их масс бүхий хар нүхийг тойрсон хийн ээрэнцэгээр дүүргэгдсэн нь түүнийг гэрэлтэхэд хүргэсэн байж магадгүй. 

"Хоёр хар нүхний энэхүү систем үүсч болох хэд хэдэн өөр орчин байдаг ба хэт том хар нүхийг тойрсон хийн ээрэнцэг нь тэдгээрийн нэг болох нь эргэлзээгүй юм" гэж Австралийн үндэсний их сургууль, Aвстралийн судалгааны зөвлөлийн Гравитацын долгионы нээлтийн төвийн докторын дараах судлаач, доктор Вайшали Адя хэлэв. "Гэхдээ энэ систем нь эртний Орчлон үүссэн үр хөврөлийн хар нүхнүүдээс бүрдсэн байх магадгүй юм. Хоёр хар нүхний мөргөлдөөнийг ажиглах бүрд бидэнд Орчлон дахь хар нүхнүүдийн амьдралын талаар шинэ, гайхалтай мэдээллийг өгдөг. Дээр үед байх боломжгүй  гэж үзэж байсан хар нүхний массын хоосон зайг бид өөрсдийн судалгаагаар илрүүлэн дүүргэж байна" гэж судлаач хэлжээ.

Эх сурвалж: http://www.sci-news.com/astronomy/gw190521-intermediate-mass-black-hole-08808.html

https://www.sciencealert.com/most-massive-black-hole-collision-yet-is-finally-proof-of-middleweight-black-holes

Мэдээг бэлтгэсэн: ФТХ, Оно ба их энергийн физикийн салбарын ЭШДаА Н.Хишигбуян