Redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan
Redaktorların qeydləri
GIST
Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin
İki qara dəliyin akkresiya diskində birləşməsi və reaktiv təyyarənin buraxılışının bədii illüstrasiyası. Müəllif: Şu-Rui Zhang
Çin və İtaliyadan olan beynəlxalq bir qrup, 2017-ci ildəki əlamətdar çoxmesajlı kəşflə bağlı mümkün kosmik əlavə məlumat verib. 2024-cü ilin noyabr ayında LIGO-Virgo-KAGRA rəsədxanaları S241125n olaraq təyin olunmuş ikili qara dəlik birləşməsindən cazibə dalğaları aşkar edib. Maraqlıdır ki, bir neçə saniyə sonra peyklər səmanın eyni bölgəsindən qısa bir qamma şüası partlayışı (GRB) qeydə alıblar.

Tipik olaraq, ikili qara dəlik birləşmələrinin elektromaqnit əks-sədaları yaratması gözlənilmir. S241125n, çox dalğa uzunluğunda GRB ilə əlaqəli olan çox nadir bir cazibə dalğası hadisəsi ola bilər və çoxmesajlı astronomiyanı yeni bir rejimə genişləndirir. Əlaqə hələ qəti olmasa da və əlavə izləmə tələb etsə də, təsadüfi təsadüf ehtimalı az görünür, bu da nəticəni statistik cəhətdən maraqlı edir və ehtiyatlı olmağı tələb edir.

Qeyri-adi bir EM spektri ilə nadir bir cazibə dalğası hadisəsi
Qravitasiya dalğaları fəza-zaman daxilində şiddətli kosmik hadisələrdən qaynaqlanan dalğalardır. Qara dəliklərin toqquşmasının ənənəvi teleskoplar üçün “qaranlıq” olduğu və heç bir işıq yaymadığı düşünülürdü. Lakin 2024-cü ildə baş verən S241125n hadisəsi bu fikri təkzib edir. Qravitasiya dalğası siqnalından təxminən 11 saniyə sonra NASA-nın Swift rəsədxanası eyni səma sahəsində qısa bir QRB aşkar etdi və qısa müddət sonra Çinin yeni Eynşteyn Zond peyki həmin ərazidə rentgen şüalarından sonrakı parıltı tapdı.

LVK S241125n və GRB yerinin GW səma xəritəsi. Səma xəritəsinin rəng zolağı GW mənbə yerinin nisbi ehtimal sıxlığını təmsil edir. Ağ bütöv xətt 90% etibarlılıq səviyyəsi konturunu, içəridəki mavi xaç isə namizəd elektromaqnit əksəriyyətlərinin mövqeyini göstərir. Yaşıl əyri Qalaktik müstəvini göstərir. Mənbə: The Astrophysical Journal (2026). DOI: 10.3847/1538-4357/ae3319
Alimlər qeyd edirlər ki, cazibə dalğası siqnalı ilə qamma şüalanması arasındakı korrelyasiyanın sadəcə təsadüf olması ehtimalı azdır. Hazırda The Astrophysical Journal -da dərc olunan komandanın birgə təhlili 30 illik müşahidədə təxminən bir hadisənin ümumi yalan siqnal nisbətini təxmin edir. “Bu qiymətləndirmə qəsdən mühafizəkardır və təsadüfi uyğunlaşmanın əsl ehtimalı daha da aşağı ola bilər. Lakin, elmi dəqiqlik naminə hələlik qəti bir nəticəyə gələ bilmirik. Hər halda, bu, açıq-aydın çox maraqlı bir hadisədir”, – deyə tədqiqatçılar izah edirlər.

Maraqlıdır ki, bu mənbənin ümumi enerjisi , parlaqlığı və müddəti tipik qısa GRB-nin göstəricilərinə bənzəyir. Lakin, foton indeksləri tipik olanın göstəricilərindən fərqlidir. Ani emissiyanın foton indeksi tipik olandan daha yumşaq, sonrakı parıltı isə tipik olandan daha sərtdir. Bu o deməkdir ki, bu mənbə xüsusi şüalanma mexanizminə və ya fərqli yayılma effektinə malik ola bilər.

Həddindən artıq məsafə və ağır qara dəliklər
S241125n -in diqqət çəkən cəhətlərindən biri onun həddindən artıq məsafədə olmasıdır. Qravitasiya dalğaları Yerə çatmaq üçün təxminən 4,2 milyard işıq ili məsafə qət etmişdir (qırmızı sürüşmə z ≈ 0,73), yəni bu toqquşma kainatın xeyli gənc olduğu dövrdə baş vermişdir. Hadisədə iştirak edən qara dəliklər qeyri-adi dərəcədə böyük idi.

Təhlillər göstərir ki, birləşən cütlüyün ümumi kütləsi günəş kütləsindən 100 dəfə çoxdur və bu da onları qeydə alınan ən böyük ulduz-kütləli qara dəlik birləşmələri arasında yer alır. Müqayisə üçün, LIGO tərəfindən müşahidə edilən əksər qara dəlik birləşmələri cəmi bir neçə onlarla günəş kütləsini əhatə edir. Belə böyük birləşmə nadir və maraqlıdır, çünki hər bir qara dəliyin özünün əvvəlki birləşmələrdən və ya ekzotik əmələ gəlmə proseslərindən böyümüş ola biləcəyinə işarə edir.

z ~0.73-də yüksək kütləli birləşmənin aşkarlanması da bu hadisələrin geniş məsafələrdə müşahidə edilə biləcəyini göstərir. Milyardlarla işıq ili uzaqlıqdakı qara dəlik birləşmələrini “eşidən” və onlardan bir parıltı görən müasir astrofizikanın əlamətdar bir nailiyyətidir. Bu, tədqiqatçıları bu böyük qara dəlik cütlüklərinin kosmos vakuumunda gözlənilməyən elektromaqnit atəşfəşanlığı necə yarada biləcəyini izah etməyə çağırır.

Qalaktikanın aktiv ürəyində birləşmə
Çindən (Çin Elm və Texnologiya Universiteti, Şanxay Astronomiya Rəsədxanası və Ninqbo Universiteti) və İtaliyadan (Beynəlxalq Relyativistik Astrofizika Şəbəkəsi Mərkəzi, İtaliya Milli Astrofizika İnstitutu və Ferrara Universiteti) alimlərin rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu qara dəliklərin toqquşmasının qısa qamma şüalanması partlayışına necə səbəb ola biləcəyinə dair cəsarətli bir izahat təklif edir. Onlar iki qara dəliyin qalaktikanın mərkəzi supermassiv qara dəliyini əhatə edən sıx qaz və toz diskinin içərisində birləşdiyini və bu mühitin aktiv qalaktik nüvə (AGN) diski kimi tanınan mühit olduğunu irəli sürürlər.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

e-poçt
Bu qaynar qalaktik nüvələrdə mərkəzi qara dəliyin ətrafında çoxlu miqdarda material fırlanır və təbii “yanacaqla zəngin” bir mühit yaradır. Əgər ikili qara dəlik belə bir diskin içərisində birləşərsə, birləşmə təcrid olunmuş şəkildə baş vermir, qalın bir maddə qarışığı arasında baş verir.

Komandanın modelinə görə, qara dəliklər birləşdikdə, yeni əmələ gələn qara dəlik asimmetrik cazibə dalğası emissiyasından güclü bir zərbə (geri çəkilmə sürəti) aldı. Ətrafdakı qazdan keçən bu təpikli qara dəlik, yolundakı materialı sürətlə udardı. Akkresiya sürəti hiper-Eddington ola bilər ki, bu da qara dəliyin maddəni sabit şəkildə uda biləcəyi normal həddi çox aşır.

Əslində, birləşmə qara dəliyi acgöz bir mühərrikə çevirdi. Maqnitlənmiş mühitdə bu qədər intensiv artımın relyativistik reaktivləri tetiklediyi və fırlanan qara dəliyin fırlanma enerjisinin demək olar ki, işıq sürəti ilə xaricə atılan iki radiasiya və hissəcik reaktivini hərəkətə gətirdiyi düşünülür.

Reaktiv reaktor ağır AGN diskindən keçərkən sıx qazda şok dalğaları yaratdı. Əvvəlcə reaktiv reaktorun enerjisi diskin içərisində kilidlənərək qazı termal hala gətirdi (fotonlardan ibarət təzyiqli sobanı təsəvvür edin). Lakin reaktiv reaktor nəhayət diskin səthinə çatdıqda, həmin fotonlar oradan çıxa bildi. Nəticə: qalaktikanın nüvəsindən çıxan yüksək enerjili radiasiya partlayışı.

Əslində, komanda iddia edir ki, bu proses həmişəki kimi neytron ulduzlarının birləşməsindən deyil, qeyri-adi bir yaşayış mühitində qara dəliklərin birləşməsindən qısa bir qamma-şüa partlaması yaradacaq. Diskdən belə bir “Şok partlaması” Sviftin müşahidə etdiyi ilə maraqlı şəkildə uyğun gələn Komptonlaşdırılmış (termallaşdırılmış) qamma-şüa spektri yaradacaq: GRB-nin təcili emissiyası tipik qısa GRB-lərlə müqayisədə qeyri-adi dərəcədə yumşaq (foton enerjisi az) idi.

Çoxmesajlı astronomiyanın yeni bir pəncərəsi
Əgər bu cazibə dalğası və qamma şüalanması partlayışı əlaqəsi təsdiqlənərsə, bu, həm “qulaqlar”, həm də “gözlər” ilə qara dəlik birləşmələrini araşdırmağın yeni bir dövrünü xəbər verir. İndiyə qədər ikili qara dəlik birləşmələri yalnız cazibə dalğaları vasitəsilə “eşidilirdi”; S241125n, xüsusi şərtlər altında onları (yüksək enerjili işıqda) da görmək mümkün olduğunu göstərir. Bu, birləşən qara dəliklər ətrafındakı ətraf mühit şəraitini və sıx mühitdə reaktivlərin necə əmələ gəlməsinin fizikasını öyrənmək üçün zəngin imkanlar yaradacaq. Belə ikitərəfli ölçmə, hadisəni müəyyən edilmiş ev sahibi qalaktikanın qırmızı sürüşməsi ilə “standart siren” (cazibə dalğası məsafəsi göstəricisi) kimi istifadə etməklə kosmik genişlənmə ilə bağlı qiymətləndirmələrimizi dəqiqləşdirə bilər.

Bu hadisə həmçinin çoxmesajlı komanda işinin vacibliyini vurğulayır: qravitasiya dalğası detektorları birləşmənin “səsini”, qamma şüası və rentgen teleskopları onun “parıltısını” tutdu və birlikdə hər ikisindən ayrı-ayrılıqda olduğundan daha dolğun bir hekayə danışırlar.

Astronomiya ictimaiyyəti bu hadisəni araşdırdıqca, daha çox məlumat bu iddianı daha da möhkəmləndirə bilər. Müəlliflər cazibə dalğası siqnalında dinamik AGN disk mühitindən qalıq orbital eksantriklik kimi əlamətdar izlər axtarmağı təklif edirlər. Onlar həmçinin ev sahibi qalaktikanı (ehtimal ki, parlaq AGN-ə malik uzaq bir qalaktika) tapmaq üçün bölgənin dərin müşahidələrinin aparılmasını müdafiə edirlər.

Xülasə, qara dəliklərin birləşməsindən qamma şüalanmasının potensial aşkarlanması həyəcanverici və gözlənilməz bir inkişafdır. Bu, ən qaranlıq kosmik toqquşmaların belə uyğun şəraitdə kainatı işıqlandıra biləcəyini göstərir. İlk cazibə qüvvəsi işıq dalğasının müşahidəsindən yeddi il sonra, müşahidə edilə bilən kainatın yarısında yerləşən və 100 günəş kütləsindən çox olan qara dəlikləri əhatə edən bu hadisə, çoxmesajlı astronomiyada növbəti ümidverici namizədimiz ola bilər və kosmosu öyrənmək üçün yeni yollar tapmışdır.

Nəşr detalları
Shu-Rui Zhang və digərləri, LVK S241125n: Kütləvi İkili Qara Dəlik Birləşməsi Aktiv Qalaktik Nüvə Diskində Qamma Şüası Partlayışı Yaradır, The Astrophysical Journal (2026). DOI: 10.3847/1538-4357/ae3319

Jurnal məlumatı: Astrofizika Jurnalı

Əsas anlayışlar
Keçici və partlayıcı astronomik hadisələrAstronomik qara dəliklərQamma-şüa astronomiyasıQravitasiya dalğalarıAkkresiyaQamma-şüa partlayıcıları
Çin Elm və Texnologiya Universiteti tərəfindən təmin edilir