Астрономчид Жеймс Уэбб сансрын телескопыг (JWST) ашиглан огторгуйн хамгийн хүчирхийлэлтэй, аймшигт үзэгдлийн нэгийг анх удаа ажиглалаа. Хар нүхнүүд оддыг тасчин залгиж буй агшин. Энэхүү хүчирхэг телескопын илрүүлсэн хар нүхнүүд тоосонцорт нуугдсан галактикуудад “унтаж” байгаад, хохирогч од нь хэт ойртон ирэхэд л идэвхжиж байв.
Судалгааны баг JWST-ийг ашиглан ийм төрлийн үзэгдлүүдийг буюу “таталцлын задралын үйл явдал” (Tidal Disruption Events, TDEs) гэгддэг үзэгдлийг тоосонцорт бүрхэгдсэн галактикуудад төвлөрүүлэн ажиглажээ. TDE гэдэг нь галактикийн төвд орших асар том хар нүх тэндүүрч явсан нэгэн нарыг шүүрэн авч, тасдан, асар их эрчим хүч ялгаруулах үйл явцыг хэлдэг. 1990-ээд оноос X-ray ROSAT All-Sky Survey ашиглан анхны TDE-г илрүүлснээс хойш астрономчид оддыг сүйтгэх ийм зуу орчим тохиолдлыг бүртгэжээ.
Сонирхолтой нь, JWST-ийн ажиглалт TDE-үүд ийм тоос, хийн зузаан давхаргаар бүрхэгдсэн галактикуудад түгээмэл байж болохыг харууллаа. Энэ нь одоогоор бидэнд нуугдмал байгаа олон хар нүх байж болзошгүй гэсэн үг.
MIT-ийн судлаач, багийн ахлагч Меган Мастерсон хэлэхдээ:
“Энэ бол JWST-ийн TDE-ийн анхны ажиглалт бөгөөд бидний өмнө харж байгаагүй дүр зураг. Эдгээр нь үнэхээр хар нүхний залгилтаар тэжээгдэж буй нь тодорхой боловч, идэвхтэй хар нүхний орчинтой адил харагдахгүй байна. Харин унтаж байсан хар нүхний орчныг анх удаа судлах боломж гарч буй нь үнэхээр сонирхолтой.” гэжээ.
Асар том хар нүх оддыг хэрхэн залгидгийг нуудаг вэ?
TDE нь одны зам түүнийг нарнаас хэдэн сая, бүр хэдэн тэрбум дахин их масстай хар нүхний ойролцоо авчирснаар эхэлнэ. Ийм их масстай хар нүх асар хүчтэй таталцлын нөлөө үзүүлж, тухайн одыг нэгэн зэрэг хэвтээ чиглэлд шахаж, босоо чиглэлд сунгах бөгөөд үүнийг эрдэмтэд хөгжилтэйгээр “спагеттижих” (spaghettification) гэж нэрлэсэн байдаг.
Гэвч энэ “одон спагетти” шууд хар нүх рүү унадаггүй. Харин эхлээд хар нүхний эргэн тойронд эргэлдэх хавтгай аккрецийн диск үүсгэдэг бөгөөд энэ диск хар нүхийг аажмаар тэжээж эхэлдэг. Үүнээс гадна үүссэн их эрчим хүч, таталцлын хүчний нөлөөгөөр одны үлдэгдэл бодисын хэсэг нь хар нүхний туйлын дагуу гэрлийн хурдтай шахам хурдаар хөөрч, өндөр энергийн тийрэлтэт урсгал (jets) болж цацарна. Энэ нь цахилгаан соронзон долгионы өргөн мужид тод гэрэлтэх шалтгаан болдог.
Ихэнх TDE нь хий, тоос багатай галактикуудад оптик болон рентген цацраар ажиглагддаг. Харин тоосон бүрхүүлтэй галактикуудад ийм үзэгдэл ажиглагдах нь хэцүү. Учир нь хий, тоос нь оптик болон рентген туяаг шингээдэг. Харин инфра улаан туяа ийм тоосонцрыг хялбархан нэвтэрдэг бөгөөд JWST бол одоогоор хамгийн мэдрэмжтэй инфра улаан телескоп юм.
Судалгааны баг $10 тэрбумын үнэтэй JWST-ийг дөрвөн тоосон бүрхүүлтэй галактикт чиглүүлж, TDE болж байгаа эсэхийг ажигласан байна. Үнэхээр ч эдгээр галактикуудад хар нүх аккрецийн дискийн материалаа залгиж буйг илтгэх инфра улаан гарын үсгийг (fingerprint) илрүүлжээ.
Огторгуйн гэмт хэргийн “хурууны хээ”
JWST-ийн илрүүлсэн энэхүү “гарын үсэг” нь хар нүхний аккрецийн дискээс цацрах асар их цацрагаас болж, орчин тойрны атомын электроныг салгаж ионжуулснаас үүсдэг. Ялангуяа неон элементийн ионжуулалт тодорхой урт долгионы инфра улаан туяа ялгаруулдаг бөгөөд JWST энэ онцгой дохиог илрүүлжээ.
“Огторгуйд энэ энергид хүрэх цорын ганц зүйл нь хар нүхний залгилт,” гэж Мастерсон хэлэв.
Судалгааны баг нийт 12 сэжигтэй TDE байрлалыг судалж, тэдгээрийн дөрөвт нь энэхүү неоны хурууны хээг олжээ. Үүнд дэлхэйд хамгийн ойр орших, 130 сая гэрлийн жилийн зайтай галактикийн TDE ч багтсан байна.
Дараагийн алхам нь эдгээр хар нүх “идэвхтэй” байсан уу, эсвэл од тэдний ойрхон орж ирэх хүртэл унтаж байсан уу гэдгийг тодруулах байв. JWST-ээр ажиглахад эдгээр галактикуудын тоосонцор идэвхтэй галактикийнхтай огт таарахгүй, өөр бүтэцтэй байжээ. Энэ нь тухайн хар нүхнүүд үнэхээр унтаж байсан, зөвхөн одны “хоол” ойртсон хойно сэрсэн болохыг илтгэж байна.
“Эдгээр гэрэлтэлтүүд өөр юу ч биш, зөвхөн TDE л байна гэдгийг ажиглалт харуулж байна” гэж Мастерсон дүгнэв.
Дараагийн алхам: Нуугдсан TDE-үүдийг илрүүлэх
Астрономчид одоо илүү олон TDE-г илрүүлэхээр зорьж байна. Ингэснээр тэд хар нүх хэдий хэмжээний оддын материалыг залгиж, хэдий хэрийг нь буцаан шиддэгийг тогтоож чадна. Мөн TDE процесс хэр хугацаа үргэлжлэх, супер масс хар нүхний үндсэн шинжүүд (эргэх хурд, массын хэмжээ) зэрэг нууцыг тайлах түлхүүр болно.
“Хар нүх оддын материалыг бүрэн залгих үйл явц маш удаан үргэлжилдэг,” гэж Мастерсон тайлбарлав. “Энэ бол нэг агшинд болох зүйл биш. Бид энэ удаагийн судалгаагаар уг үйл явц хэр удаан үргэлжилдэг, орчин нь ямар байдгийг тогтоож эхлэх боломжтой боллоо. Энэ тухай бид дөнгөж судалж эхэлж байна.”
Судалгааны үр дүн 7-р сарын 24-нд The Astrophysical Journal Letters сэтгүүлд хэвлэгджээ.
Эх сурвалж:
