-Зууны гэрэл зургийн тухай юу мэдэх хэрэгтэй вэ?-

Олон улсын Event Horizon Telescope (EHT) төслийн эрдэмтэд 2019 оны дөрөвдүгээр сарын 11-нд Охины орд дахь М87 галактикийн төвд байрлах асар том масстай хар нүхний тод дүрсийг үзүүлсэн бөгөөд гол хэсэгт нь хар нүх гэж гол төлөв нэрлэдэг хар сүүдэр түүхэнд анх удаа харагдсан билээ. Энэ үйл явдлын тухай бидний бичсэнийг эргэн сануулсан Иван Шушины нийтлэлийг орчуулан хүргэж байна.

1931 онд Bell Laboratories-т ажилладаг инженер Карл Янский радиоантенныг хэдэн сарын турш нааш цааш хөдөлгөжээ. Компаниар үйлчлүүлэгчид атлантын далайг дамнасан (трансатлантын) яриа дуудлагын үеэр харилцуурын чихэвчинд сонсогддог дуу чимээ чухам юунаас болж гараад байгааг олж илрүүлэх явдал түүний зорилго байв. Дуу чимээний чанга нь аянга болохыг Янский харьцангуй амархан олж илрүүлэв. Үүний зэрэгцээ түүний чихэвчинд өөр ямар нэгэн шуугиан сонсогдсоор байсан бөгөөд эх сурвалж нь аажмаар шилжилт хөдөлгөөн хийж 24 цагийн давтамжаар бүтэн эргэлт хийж байжээ.

Янский 1933 оны тавдугаар сарын 4-нд радиогийн шинжлэх ухааны олон улсын хуралд (International Union of Radio Science, URSI) үг хэлэхдээ дуу чимээний талаар өөрийн бодол санаагаа мэргэжил нэгтнүүддээ танилцуулжээ.  Атлантын далайг дамнасан телефон ярианы үеэр алс холын оддын “дуу чимээ” дундуур орж ирдэг бөгөөд тэд радиодиапазонд долгион цацруулж байгаа бөгөөд эдгээр эх сурвалжаас хамгийн чанга нь манай галактикийн төвд байдаг гэсэн дүгнэлт хийсэн ажээ.

Маргааш өглөө нь Янскийн материал New York Times сонины тэргүүн нүүрэнд тавигдаж, инженерийн хийсэн чимээ шуугианы бичлэгийг Америкийн нэгэн радио станцын нэвтрүүлэгч бүтэн өдөржин тавьж, төгсгөлд нь Нумын ордны одод ийнхүү дуугарч байна хэмээн тайлбарлажээ.

Өнөөдөр бид Сүүн замын төвд, Дэлхийгээс 26 мянган гэрлийн жилийн зайд Нум А* (Sagittarius A*, эсвэл Sgr A*, дуудахдаа: “одтой нум” гэнэ) хэмээх нэртэй, Нарны массаас ойролцоогоор дөрөв дахин илүү аварга том обьект байгааг мэднэ. Ийм аварга том массын хувьд Нум А* нь манай од болон Дэлхийн вангийн хооронд багтахаар маш өчүүхэн бага зай эзэлнэ. Энэ бол хар нүх.

 

Аварга том одны нэр

 

Чулууг чанх дээшээ шидвэл буцаж унана. Гэхдээ маш их хүчээр (пуужингаар) шидвэл сансар огторгуй руу нисчихнэ. Үүний тулд манай дэлхий дээр нэг янзын хурд, харин Наран дээр илүү өндөр хурд шаардлагатай, яагаад гэвэл нарны масс их, өөртөө татах хүч нь бүр илүү их. Тэгвэл тэнгэрийн биет хэрэв хамгийн дээд хурдаараа ч тасарч гарахааргүй том бол яах вэ?

Энэ талаар тэртээ XVIII зуунд Британийн байгаль судлаач Жон Мичелл эргэцүүлж бодсоор байсан аж. Тэрээр ийм аварга том обьектыг хар од хэмээн нэрлэжээ. Эдгээр од харагдахгүй байх учиртай (тэндээс гэрэл ч цацрах боломжгүй), Орчлонгийн уудамд ийм од тоо томшгүй байж болох талаар тэр Хааны нийгэмлэгт бичсэн захидалдаа дурдсан боловч, түүний дэвшүүлсэн санаа олигтой шуугиан тарьж чадаагүй билээ.

 

Онолын хувьд ийм обьектүүд орших боломжтой болохыг анх 1915 онд Эйнштейны тэгшитгэлийн хариуг яв цав бодож гаргасан физикч Карл Шварцшильд тайлбарлаж бичсэн байна. Масс ихтэй одод дотогшоо агшсаны (сорогдсоны ч гэж ойлгож болох) улмаас үүсдэг болохоор нь эдгээр одыг удаан хугацааны турш коллапсарууд буюу агшдаг одод хэмээн нэрлэж байжээ. “Хар нүх” хэмээх нэр бүр сүүлд ХХ зууны хоёрдугаар хагаст түгээмэл болсон хэдий ч ажигласан тодорхой баримт сэлтэд биш онолын тайлбарт тулгуурласан болохоор одон орон судлаач олон эрдэмтэнд төдийлөн таалагддаггүй байсан (тэдгээр эрдэмтэн харин “төв машин – центральная машина” хэмээх нэрийг илүүд үздэг байсан).

Энэ нэр зохистой эсэхэд өнөөг хүртэл бид итгэл дүүрэн биш байсан. Сүүлийн үеийн үнэлгээгээр 60 орчим сая км диаметр бүхий Нум А* нь 26 мянган гэрлийн жилийн алс зайд оршихдоо Сарны гадаргууд тавьсан бутархай мөнгөтэй дүйхээр харагдах аж. Одон орон судлаачид иймэрхүү обьектын нарийн жижиг зүйл тод ялгарахуйц хангалттай сайн гэрэл зураг авч чадахгүй байв.

 

Өнөөдөр гэрэл зургийг нь дэлхий дахинаа танилцуулсан М87* галактикийн төвд орших хар нүх бол биднээс Нум А*-гаас цааш барагцаалбал хоёр мянга дахин хол зайд оршин байгаа болно. Заавал түүний гэрэл зургийг авахын учир юу юм бол гэсэн бодол гайхаш төрүүлэх байх. Гэтэл тэрээр ухаан санаанд багтахааргүй 6.5 тэрбум нарны массыг өөртөө багтаадаг, тийм учраас түүний овор хэмжээ нь Дэлхийгээс харвал ойролцоогоор Нум А*- гийн хэрийн бөгөөд харин одод хоорондын хийн мананцар үүл түүнийг хаадаггүй ажээ.

 

Бид юуг олж үзсэн юм бол. Үүнийг яаж бий болгов

 

Хэт урт баазад суурилсан интерферометрийн ажиглалтаар гэрэл зургийг гаргаж авчээ. Бүдүүн тоймоор хэлбэл, Дэлхийн янз бүрийн цэгт байрлах алсын зайн дуран авайг (телескоп) нэгтгэн Дэлхийн тэн хагастай дүйцэхүйц диаметр бүхий нэг том толь болгосон гэсэн үг. Ажиглалтыг 2017, 2018 оны хавар хэдэн долоо хоногийн турш хийсэн. Үлдсэн бүх хугацаанд өгөгдлүүдээ боловсруулж, дүрсийг сэргээн гаргаж авахын тулд төвүүд рүү харилцан дамжуулжээ.

Дуран авай тус бүр долоо хоног ажиглах явцад сүлжээндээ ойролцоогоор 1-2 петабайт (нэг петабайт гэдэг бол Full HD-г тайлах 30 мянга орчим цуврал) өгөгдөл цуглуулдаг хэмээн хэвлэлийн бага хурлын дараа төслийн менежер Рено Тиланус хэлжээ. Өгөгдлүүдийг эхлээд дуу чимээнээс цэвэрлэж, дараа нь “нэгтгэн холбож”, корреляци хийдэг. Үүнийг хийхэд хоёр сар орчим хугацаа шаардлагатай боловч эрдэмтэд боловсруулах төвд Өмнөд туйлаас хатуу дискүүдийг хүргэж ирэх хүртэл бүтэн жил хүлээсэн байна. Өөрсдийнх нь хэрэгцээг хангахад FedEx интернетээс илүү хурдтай болохыг оролцогчид наргиан болголгүйгээр хүлээн зөвшөөрсөн байна. Дараа жил гурван дуран авайг ажиглалтад нэмж холбох бөгөөд хэдэн өдрийн турш ажиглаж цуглуулах өгөгдлийн нийт хэмжээ 15 петабайт хүрэх аж.

Өнөөдөр бидэнд үзүүлсэн зургийг 2017 оны дөнгөж дөрөвхөн өдрийн ажиглалтаар хийсэн юм байна. Үүнийг маш том ололт амжилт гэж үзэж болно хэмээн шинжлэх ухааны академийн (ОХУ-ын) физикийн хүрээлэнд (ФИАН) болсон хэвлэлийн бага хурал дээр EHT-тэй хамтарч ажилладаг эрдэмтэд өгүүлсэн. Энэ бол эрдэмтэд маш цэвэрхэн зураг гаргаж авахад Өмнөд туйлыг оролцуулан манай гаригийн найман цэгээс ажиглалт хийх цонхоор цаг агаар сайн байсан гэсэн үг ажээ. EHT-ийн хувьд 2018 онд тэдэнд ногдсон цаг хугацааны үеэр тэнгэр муудаж, азгүйтсэн юм байна.

 

М87*-г (хөрш галактикийн зүрхэн дэх хар нүхийг ийнхүү нэрлэжээ) ажигласан дөрөв хоног, хэдийгээр ямар нэг динамикийг ажигласан боловч, видео бичлэг хийхэд хангалтгүй байсан хэмээн ЕНТ төслийн менежер Рено Тиланус нотолсон. Видео бичлэг хийхийн тулд хар нүхний ажиглалт наад зах нь хоёр долоо хоног үргэлжлэх ёстой гэнэ. Хамтарсан судлаачдын баг (коллаборация) цаг агаар тааламжтай байвал ирэх жил манай Нум А*-г ажиглахаар найдаж байна.

Одоо бид хар нүхний сүүдэр харагддаг, мөн харьцангуйн онолд харшилсан юуг ч эрдэмтэд олж тогтоогоогүй болохыг баттай хэлж болно. Гэхдээ хар нүхнүүд урьдын адил маш олон оньсого нууцалсаар л байна. Жишээлбэл, тэдний зарим нь оддыг мөхөж сөнөсний дараа үүсдэгийг бид мэднэ, харин Нум А*, М87* мэтийн нүсэр том хар нүх хэрхэн үүсдэгийг зөвхөн таамаглахаас цаашгүй л үлдэж байна. Магадгүй, цаашдын ажиглалтууд эдгээр обьектыг илүү сайн таньж мэдэх, ядахдаа зарим нэг хариулт олж авах боломж олгох биз ээ.

 

 

 

Tass.ru-гаас орчуулж бэлтгэсэн Д.ЭНХЭЭ

Эх сурвалж: “Зууны мэдээ” сонин