Jennifer Chu, Massaçusets Texnologiya İnstitutu

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriMIT, Kolumbiya Universiteti və başqa yerlərdə astronomlar NASA-nın Ceyms Uebb Kosmik Teleskopu ilə yaxınlıqdakı qalaktikaların tozuna və qara dəliyin ulduz bayramının nəticələrinə nəzər salmaq üçün istifadə ediblər. Kredit: NRAO/AUI/NSF/NASA

MIT, Kolumbiya Universiteti və başqa yerlərdə astronomlar NASA-nın Ceyms Uebb Kosmik Teleskopundan (JWST) yaxınlıqdakı qalaktikaların tozuna və qara dəliyin ulduz bayramının nəticələrinə nəzər salmaq üçün istifadə ediblər.

Bu gün Astrophysical Journal Letters- də dərc olunan bir araşdırmada tədqiqatçılar bildirirlər ki, JWST ilk dəfə olaraq bir neçə gelgit pozulma hadisəsini müşahidə edib – qalaktikanın mərkəzi qara dəliyinin yaxınlıqdakı ulduza çəkildiyi və ulduzu parça-parça edən gelgit qüvvələrini hərəkətə gətirərək , böyük enerji partlayışı meydana gətirdiyi hallar.

Elm adamları 1990-cı illərdən bəri, əsasən, nisbətən tozsuz qalaktikalarda yanıb-sönən rentgen və ya optik işıq kimi 100-ə yaxın gelgit pozulması hadisəsini (TDE) müşahidə ediblər. Lakin MİT tədqiqatçılarının bu yaxınlarda bildirdiyi kimi , kainatda daha çox tozlu, qazla örtülmüş qalaktikalarda “gizlənən” ulduzların parçalanması hadisələri ola bilər.

Əvvəlki işlərində komanda müəyyən etdi ki, TDE-nin verdiyi rentgen və optik işığın çox hissəsi qalaktikanın tozu ilə örtülə bilər və buna görə də ənənəvi rentgen və optik teleskoplar tərəfindən görünməz ola bilər. Ancaq eyni işıq partlayışı ətrafdakı tozu qızdıra və infraqırmızı işıq şəklində yeni bir siqnal yarada bilər.

İndi eyni tədqiqatçılar, gelgitlərin pozulması hadisələrinin baş verdiyindən şübhələndikləri dörd tozlu qalaktikadan gələn siqnalları öyrənmək üçün dünyanın ən güclü infraqırmızı detektoru olan JWST-dən istifadə etdilər. Tozun içində, JWST qara dəliyin yığılmasının aydın barmaq izlərini aşkar etdi, bu, ulduz zibilləri kimi materialın çevrələndiyi və nəticədə qara dəliyə düşdüyü bir prosesdir. Teleskop həmçinin mərkəzi qara dəliyin daim ətrafdakı materialı çəkdiyi aktiv qalaktikaları əhatə edən tozdan təəccüblü şəkildə fərqlənən nümunələr aşkar edib.

Birlikdə, müşahidələr təsdiqləyir ki, dörd qalaktikanın hər birində gelgit pozulması hadisəsi həqiqətən də baş verib. Üstəlik, tədqiqatçılar belə nəticəyə gəliblər ki, dörd hadisə aktiv deyil, daha çox hərəkətsiz olan qara dəliklərin məhsulu olub və ulduz təsadüfən keçənə qədər heç bir fəaliyyət göstərməyib.

Yeni nəticələr JWST-nin başqa cür gizli gelgit pozulması hadisələrini ətraflı öyrənmək potensialını vurğulayır. Onlar həmçinin alimlərə aktiv və hərəkətsiz qara dəliklər ətrafındakı mühitlərdə əsas fərqləri aşkar etməyə kömək edirlər.

MİT-in Kavli Astrofizika və Kosmos Tədqiqatları İnstitutunun aspirantı, aparıcı müəllif Meqan Masterson deyir: “Bunlar, gelgitlərin pozulması hadisələrinin ilk JWST müşahidələridir və onlar əvvəllər gördüyümüz heç bir şeyə bənzəmir”. “Biz öyrəndik ki, bunlar həqiqətən qara dəliklərin yığılması ilə işləyir və onlar normal aktiv qara dəliklərin ətrafındakı mühitlərə bənzəmirlər. İndi o hərəkətsiz qara dəlik mühitinin əslində necə göründüyünü öyrənə bilməyimiz maraqlı cəhətdir.”

Tədqiqatın MİT müəllifləri arasında Christos Panagiotu, Erin Kara, Anna-Christina Eilers, Kolumbiya Universitetindən Kishalay De və bir çox digər institutlardan əməkdaşlar var.

İşığı görən

Yeni tədqiqat başqa bir infraqırmızı detektordan – NASA-nın Yerə Yaxın Obyekt Geniş Sahə İnfraqırmızı Tədqiqat Tədqiqatçısı (NEOWISE) missiyasından istifadə edərək komandanın əvvəlki işini genişləndirir. Kolumbiya Universitetinin həmmüəllifi Kishalay De tərəfindən hazırlanmış bir alqoritmdən istifadə edərək, komanda teleskopdan onillik dəyərində məlumatı araşdıraraq, infraqırmızı “keçicilər” və ya qara dəliyin qısa müddət ərzində oyanması və keçən ulduzda şənlik keçirməsi siqnalları ola biləcək infraqırmızı “keçicilər” və ya infraqırmızı aktivliyin qısa zirvələrini axtardı. Bu axtarış qrupun müəyyən etdiyi çox güman ki, gelgitin pozulması hadisəsi tərəfindən istehsal olunduğuna dair onlarla siqnal aşkar etdi.

“Bu araşdırma ilə biz TDE-lərə bənzəyən bu 12 mənbəni tapdıq” dedi Masterson. “Siqnalların necə çox enerjili olduğuna dair çoxlu mübahisələr etdik və qalaktikalar əvvəllər aktiv olduqları kimi görünmürdülər, ona görə də siqnallar qəfil TDE-dən olmalıdır. Amma bu kiçik parçalardan başqa, birbaşa sübut yox idi.”Solda: nümunəmizdəki dörd TDE-nin əsas qalaktikaları, M. Masterson və digərlərində Şəkil 9-dan uyğunlaşdırılmışdır. (2024). Sağda: nümunəmizdəki dörd TDE-nin çoxdalğalı işıq əyriləri, M. Masterson və digərlərində Şəkil 1-dən uyğunlaşdırılmışdır. (2024), o cümlədən 2024-cü ilə qədər ən son WISE məlumatları. Kredit: The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ade153

JWST-nin daha həssas imkanları ilə tədqiqatçılar əsas “spektral xətləri” və ya xüsusi dalğa uzunluqlarında infraqırmızı işığı ayırd etməyə ümid edirdilər ki, bu da gelgitin pozulması hadisəsi ilə bağlı şərtlərin aydın barmaq izləri olacaq.

“NEOWISE ilə sanki gözlərimiz yalnız qırmızı işığı və ya mavi işığı görə bilirdi, JWST ilə isə biz tam göy qurşağını görürük” dedi Masterson.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Bonafide siqnalı

Qrup yeni işlərində xüsusi olaraq infraqırmızı zirvəni axtarırdı ki, bu da yalnız qara dəliklərin yığılması ilə əldə edilə bilər – bu proses vasitəsilə materialın dövriyyədə olan qaz diskində qara dəliyə doğru çəkilir. Bu disk o qədər güclü radiasiya istehsal edir ki, ayrı-ayrı atomlardan elektronları çıxara bilər. Xüsusilə, bu cür yığılma prosesləri neon atomlarından bir neçə elektronu partlatmağa və nəticədə meydana gələn ion JWST-nin aşkar edə biləcəyi çox spesifik dalğa uzunluğunda infraqırmızı şüalanma buraxaraq keçid edə bilər.

“Kainatda qara dəliklərin yığılması istisna olmaqla, bu qazı bu enerjilərə təhrik edə biləcək başqa heç nə yoxdur” deyir Masterson.

Tədqiqatçılar əvvəllər müəyyən etdikləri 12 TDE namizədindən dördündə bu siqaret çəkən silah siqnalını axtardılar. Dörd siqnala aşağıdakılar daxildir: təxminən 130 milyon işıq ili uzaqlıqdakı qalaktikada yerləşən bu günə qədər aşkar edilmiş ən yaxın gelgit pozuntusu hadisəsi ; rentgen şüalarının partlamasını da nümayiş etdirən TDE; mərkəzi qara dəliyin ətrafında inanılmaz dərəcədə yüksək sürətlə dövr edən qaz tərəfindən istehsal oluna bilən siqnal; və əvvəllər elm adamlarının fövqəlnova və ya ölməkdə olan ulduzun çökməsi olduğundan şübhələndiyi bir optik flaşı da ehtiva edən bir siqnal, gelgitin pozulması hadisəsi deyil.

Masterson deyir: “Bu dörd siqnal əmin bir şeyə çata bildiyimiz qədər yaxın idi”. “Ancaq JWST məlumatları bizə qəti şəkildə bunların səmimi TDE olduğunu söyləməyə kömək etdi.”

Komanda, De tərəfindən hazırlanmış bir proqramda JWST-ni dörd siqnalın hər birinin qalaktikalarına yönəltdikdə, izahedici spektral xətlərin hər dörd mənbədə göründüyünü müşahidə etdilər. Bu ölçmələr qara dəliklərin hər dörd qalaktikada meydana gəldiyini təsdiqlədi.

Ancaq sual qalırdı: Bu yığılma müvəqqəti bir xüsusiyyət idimi, gelgit pozğunluğu və ötüb keçən bir ulduzda bayram etmək üçün qısa müddətə oyanan qara dəlik? Yoxsa bu yığılma həmişə açıq olan “aktiv” qara dəliklərin daha qalıcı xüsusiyyəti idi ? Sonuncu halda, gelgitin pozulması hadisəsinin baş verməsi ehtimalı az olardı.

İki ehtimal arasında fərq yaratmaq üçün komanda JWST məlumatlarından istifadə edərək qalaktikada silikatların və ya tozun mövcudluğunu göstərən infraqırmızı işığın başqa bir dalğa uzunluğunu aşkar etdi. Daha sonra dörd qalaktikanın hər birində bu tozun xəritəsini çəkdilər və nümunələri mərkəzi qara dəliyin ətrafında topaqlı, pişişəkilli toz buludlarının olduğu bilinən aktiv qalaktikalarla müqayisə etdilər.

Masterson, hər dörd mənbənin tipik aktiv qalaktikalarla müqayisədə çox fərqli nümunələr göstərdiyini müşahidə etdi və bu, qalaktikaların hər birinin mərkəzindəki qara dəliyin normal olaraq aktiv olmadığını, ancaq hərəkətsiz olduğunu irəli sürdü. Əgər belə bir qara dəliyin ətrafında yığılma diski əmələ gəlibsə, tədqiqatçılar bunun gelgitin pozulması hadisəsinin nəticəsi olduğu qənaətinə gəlirlər.

“Birlikdə, bu müşahidələr deyir ki, bu alovların ola biləcəyi yeganə şey TDE-lərdir” dedi Masterson.

O və onun əməkdaşları NEOWISE, JWST və digər infraqırmızı teleskoplarla əvvəllər gizlədilən çoxlu gelgit pozuntularını aşkar etməyi planlaşdırırlar. Kifayət qədər aşkarlama ilə, TDE-lərin qara dəlik xüsusiyyətlərinin effektiv zondları kimi xidmət edə biləcəyini söyləyirlər. Məsələn, bir ulduzun nə qədər parçalandığı, zibilinin nə qədər sürətlə yığılıb tükəndiyi qara dəliyin nə qədər kütləsi və nə qədər sürətlə fırlanması kimi fundamental xüsusiyyətlərini aşkar edə bilər.

Masterson deyir: “Qara dəliyin bütün bu ulduz materialını udması prosesi uzun müddət çəkir”. “Bu, ani bir proses deyil. Və ümid edirik ki, biz bu prosesin nə qədər davam etdiyini və mühitin necə göründüyünü tədqiq etməyə başlaya bilərik. Heç kim bilmir, çünki biz bu hadisələri yeni kəşf etməyə və öyrənməyə başlamışıq.”

Daha çox məlumat: Megan Masterson və digərləri, JWST-nin gelgitlərin pozulması hadisələrinə ilk baxışı: İnfraqırmızı ilə seçilmiş nümunədə yığcam, akkresiyaya əsaslanan emissiya xətləri və güclü silikat emissiyası, Astrofizika jurnalı məktubları (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ade153

Jurnal məlumatı: Astrophysical Journal Letters 

Massaçusets Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir