Архивын телескопын өгөгдлийг ашиглах Хойд Gemini, одон орон судлаачид хэзээ нэгэн цагт олдсон хамгийн хүнд асар том хар нүхнүүдийг хэмжсэн байна. Хоёр асар том хар нүх нэгдэх нь эрт дээр үеэс таамаглаж байсан боловч хэзээ ч ажиглагдаагүй үзэгдэл юм. Энэхүү асар том хос нь яагаад орчлон ертөнцөд ийм үйл явдал тохиолдох магадлал багатай мэт санагдах талаар ойлголт өгдөг.
Бараг бүх том галактикийн төвд асар том хар нүх байдаг. Хоёр галактик нэгдэх үед тэдгээрийн хар нүх нь хоёртын хосыг үүсгэж, өөрөөр хэлбэл бие биетэйгээ холбогдсон тойрог замд байх боломжтой. Эдгээр хоёртын хосууд цаг хугацааны явцад нэгдэх хувь тавилантай гэж таамаглаж байгаа боловч энэ нь хэзээ ч ажиглагдаж байгаагүй. Ийм үйл явдал байж болох уу гэсэн асуулт олон арван жилийн турш одон орон судлаачдын маргааны сэдэв байсаар ирсэн.
Одон орон судлаачид B2 0402+379 эллипс галактикт байрлах хэт масстай хоёртын хар нүхэнд дүн шинжилгээ хийхдээ Хавайн арлын Үндэсний Физикийн Хүрээлэнгийн NOIRLab-ийн удирддаг Gemini олон улсын ажиглалтын төвийн нэг тал болох Хавай дахь Gemini North телескопын өгөгдлийг ашигласан. Энэ нь хоёр биетийг тусад нь харахад хангалттай нарийвчлалтай харагдсан цорын ганц супер масстай хоёртын хар нүх бөгөөд шууд хэмжсэн хамгийн богино зай буюу ердөө 24 гэрлийн жилийн рекордыг эзэмшдэг. Ийм ойрын зай нь хүчирхэг нэгдлийг илэрхийлдэг ч цаашдын судалгаагаар хосууд гурван тэрбум гаруй жилийн турш энэ зайд гацсан нь тогтоогдсон бөгөөд энэ нь "Хойшлуулсан шалтгаан юу вэ?" Гэсэн асуулт гарч ирнэ.
Энэхүү системийн динамик болон зогсонги байдалд орсон нэгдлийг илүү сайн ойлгохын тулд баг нь хар нүхний ойролцоох оддын хурдыг тодорхойлох боломжийг олгосон Хойд Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS)-ийн архивын өгөгдөлд хандсан.
Стэнфордын их сургуулийн физикийн профессор, уг нийтлэлийн хамтран зохиогч Рожер Романи "GMOS-ийн гайхалтай мэдрэмж нь оддын галактикийн төв рүү ойртох үед тэдний хурд нэмэгдэж байгааг зураглах боломжийг бидэнд олгосон" гэж хэлжээ. "Үүний ачаар бид тэнд байгаа хар нүхний нийт массын талаар дүгнэлт хийж чадсан."
Багийн тооцоолсноор хоёртын хар нүхний масс нь Нарныхаас 28 тэрбум дахин их бөгөөд энэ хосыг урьд өмнө нь хэмжигдэж байсан хамгийн хүнд хоёртын хар нүх болгож байна. Энэхүү хэмжилт нь хоёртын систем үүсэх, түүний эзэн галактикийн түүхэнд үнэ цэнэтэй нөхцөл байдлыг хангаад зогсохгүй хэт масстай хоёртын хар нүхний масс нь болзошгүй нэгдлийг зогсооход гол үүрэг гүйцэтгэдэг гэсэн олон жилийн онолыг баталж байна.
Gemini олон улсын ажиглалтын төвийн NSF хөтөлбөрийн захирал Мартин Стилл "Ихэрүүдийн олон улсын ажиглалтын газрын мэдээллийн архив нь шинжлэх ухааны ололт амжилтгүй алтны уурхайг агуулдаг" гэж хэлэв. "Энэ асар том хоёртын хар нүхний массыг хэмжих нь энэхүү баялаг архивыг судлах шинэ судалгааны үр нөлөөний гайхалтай жишээ юм."
Энэхүү хоёртын систем хэрхэн үүссэнийг ойлгох нь түүнийг нийлэх эсэх, хэзээ нийлэхийг урьдчилан таамаглахад тусална - хэд хэдэн шинж тэмдэг нь хос галактикийн нэгдэлээс үүссэн болохыг харуулж байна. Нэгдүгээрт, B2 0402+379 нь "чулуужсан бөөгнөрөл", өөрөөр хэлбэл бүхэл бүтэн галактикийн бөөгнөрөлийн од ба хийн нэг том галактикт нийлсний үр дүн юм. Нэмж дурдахад хоёр хэт масстай хар нүх байгаа нь тэдгээрийн том хосолсон масстай нийлсэн нь өөр өөр галактикийн хэд хэдэн жижиг хар нүхнүүдийн нэгдлээс үүссэн болохыг харуулж байна.
Галактикийн нэгдлийн дараа асар том хар нүхнүүд хоорондоо мөргөлддөггүй. Үүний оронд тэд бие биенийхээ хажуугаар нисч, хязгаарлагдмал тойрог замд суурьшиж эхэлдэг. Явах бүрт энерги хар нүхнээс эргэн тойрон дахь одод руу шилждэг. Эрчим хүчээ алдаж, хосууд гэрлийн жилийн зайтай болтлоо ойртож, таталцлын цацраг идэвхжиж, нийлдэг. Энэ үйл явц нь хос оддын масстай хар нүхэнд шууд ажиглагдсан бөгөөд таталцлын долгионыг илрүүлсний ачаар 2015 онд анхны тохиолдол бүртгэгдсэн боловч хоёртын хэт масстай системд хэзээ ч ажиглагдаж байгаагүй.
Системийн асар том массын тухай шинэ мэдлэгтэй болсноор хоёртын системийн тойрог замыг удаашруулахын тулд маш олон тооны оддыг ойртуулах шаардлагатай гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Энэ үйл явцад хар нүхнүүд эргэн тойрныхоо бараг бүх бодисыг гадагшлуулж, галактикийн цөмийг од, хийгүй болгож орхисон бололтой. Хосуудын тойрог замыг цаашид удаашруулах материал байхгүй тул тэдний нэгдэл эцсийн шатандаа зогсов.
"Хөнгөн хар нүхний хос галактикууд ихэвчлэн хангалттай од, масстай юм шиг санагддаг" гэж Романи хэлэв. “Энэ хос маш хүнд тул ажлаа дуусгахын тулд маш их од, хий хэрэгтэй. Гэхдээ хоёртын систем нь төв галактикийг ийм бодисоос цэвэрлэж, хөлдсөн бөгөөд бидний судалгаанд ашиглах боломжтой болсон."
Тэд зогсонги байдлыг даван туулж, эцэст нь сая сая жилийн дараа нэгдэх үү, эсвэл тойрог замд үүрд үлдэх үү гэдгийг харах л үлдлээ. Хэрэв тэд нэгдвэл үүссэн таталцлын долгион нь оддын масстай хар нүхнүүдийг нийлүүлснээс 100 сая дахин илүү хүчтэй болно.
Энэ хос галактикийн өөр нэгдэх замаар энэхүү эцсийн зайг даван туулах боломжтой бөгөөд энэ нь системд нэмэлт материал эсвэл гурав дахь хар нүхээр амьсгалж, хосын тойрог замыг нийлэхэд хангалттай удаашруулж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч B2 0402+379 нь чулуужсан бөөгнөрөлийн статусыг харгалзан үзвэл шинэ галактик нэгдэх магадлал бага юм.
"Бид B2 0402+379-ийн цөмийг цаашид судлахыг тэсэн ядан хүлээж байгаа бөгөөд энэ нь хэр их хий агуулж байгааг харах болно" гэж Стэнфордын төгсөгч, уг нийтлэлийн ахлах зохиогч Тирт Сурти хэлэв. "Энэ нь бидэнд хэт масстай хар нүхнүүд цаг хугацааны явцад нэгдэж чадах эсэх, эсвэл хоёртын систем хэвээр үлдэх эсэх талаар илүү их ойлголт өгөх болно."
Мөн уншина уу: