კიბორჩხალას ნისლეული: ვარსკვლავის აფეთქების შემდეგ

ვარსკვლავის ნარჩენი კუროს თანავარსკვლავედში

კიბორჩხალას ნისლეული, რომლის კატალოგური აღნიშვნებია M1 და NGC 1952, ღამის ცის ერთ-ერთი ყველაზე შესწავლილი ობიექტია. კუროს თანავარსკვლავედში მდებარე ეს წარმონაქმნი ერთდროულად ზეახალი ვარსკვლავის ნარჩენიც არის და პულსარის ქარით წარმოქმნილი ნისლეულიც. დედამიწიდან მას დაახლოებით 6500 სინათლის წელი გვაშორებს, სიგანე კი დაახლოებით 10 სინათლის წელია. ასტრონომებისთვის იგი ბუნებრივი ლაბორატორიაა, სადაც მასიური ვარსკვლავის სიცოცხლის დასრულების შედეგებს აკვირდებიან.

1054 წელს დანახული ზეახალი ვარსკვლავი

ნისლეული იმ ვარსკვლავის ნარჩენია, რომლის აფეთქებაც დედამიწაზე 1054 წელს დაინახეს. სინამდვილეში აფეთქება გაცილებით ადრე მოხდა — მისმა სინათლემ ჩვენს პლანეტამდე მეთერთმეტე საუკუნეში მოაღწია. ჩინელი ასტრონომები, რომლებიც ციურ მოვლენებს სისტემატურად აღრიცხავდნენ, მოულოდნელად გამოჩენილ ობიექტს „სტუმარ ვარსკვლავს“ უწოდებდნენ. იგი იმდენად კაშკაშა იყო, რომ რამდენიმე კვირა დღისითაც ჩანდა, ღამის ცაზე კი თითქმის ორი წელი შეიმჩნეოდა. დაკვირვებას იაპონური ჩანაწერებიც ადასტურებს. ზოგი მკვლევარი ამ მოვლენას ამერიკის მკვიდრი მოსახლეობის კლდის გამოსახულებებსაც უკავშირებს, თუმცა ეს კავშირი დადასტურებული არ არის და განხილვის საგნად რჩება.

ნისლეულის აღმოჩენა და სახელწოდება

საუკუნეების შემდეგ, როდესაც ზეახალი ვარსკვლავის კაშკაშა ნათება უკვე გამქრალი იყო, ინგლისელმა ასტრონომმა ჯონ ბევისმა 1731 წელს ნისლეული აღმოაჩინა. 1758 წელს მას დამოუკიდებლად დააკვირდა კომეტების მაძიებელი შარლ მესიეც. თავის კატალოგში ობიექტი M1-ის სახელით შეიტანა, რათა კომეტებში არ არეოდა: კომეტები ვარსკვლავების ფონზე გადაადგილდება. სახელწოდება „კიბორჩხალას ნისლეული“ მოგვიანებით, 1840-იან წლებში უილიამ პარსონსის, როსის მესამე გრაფის ნახატს დაუკავშირდა. 36-დუიმიანი ტელესკოპით დაკვირვებისას მან უსწორმასწორო, მკლავების მსგავსი ძაფები დახატა, რამაც კიბორჩხალასთან შედარება წარმოშვა. ეს სახელი კონკრეტული ნახატის ინტერპრეტაციას უკავშირდება და ობიექტის ფიზიკურ აგებულებას სიტყვასიტყვით არ აღწერს.

პულსარი — ნისლეულის ენერგიის წყარო

ნისლეულის ცენტრში სწრაფად მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავი — კიბორჩხალას პულსარია. იგი იმ ვარსკვლავის მკვრივი ბირთვის ნარჩენია, რომელიც საკუთარი მიზიდულობის ძალით კოლაფსირდა. მზის მასის მასშტაბის მატერია ქალაქის ზომის სფეროშია შეკუმშული. პულსარი წამში დაახლოებით 30 ბრუნს ასრულებს და მისი გამოსხივების კონები სივრცეს შუქურას სხივივით გადაუვლის. ნისლეულის ენერგიის წყარო სწორედ ეს ბრუნვაა. ბრუნვის კინეტიკური ენერგიის დაკარგვისას პულსარი თითქმის სინათლის სიჩქარით მოძრავი ელექტრონებისა და პოზიტრონების ნაკადს — პულსარულ ქარს — წარმოქმნის. მაგნიტურ ველთან ურთიერთქმედებისას წარმოიშობა სინქროტრონული გამოსხივება, რის გამოც ნისლეული სხვადასხვა ტალღურ დიაპაზონში ანათებს.

რას გვაძლევს სხვადასხვა დიაპაზონში დაკვირვება?

კიბორჩხალას ნისლეულს რადიოტალღებიდან მაღალენერგიულ გამა-გამოსხივებამდე აკვირდებიან. თითოეული დიაპაზონი სხვადასხვა ფიზიკურ პროცესს გვიჩვენებს. ოპტიკური ხელსაწყოები, მაგალითად, ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპი, იონიზებული აირის რთულ ძაფისებრ სტრუქტურებს აღბეჭდავს, რენტგენული ობსერვატორიები კი შიდა რგოლებსა და ნაკადებს ავლენს. ეს უცვლელი სურათი არ არის — ნისლეული რთული, დინამიკური სისტემაა. მასში იშვიათი მაღალენერგიული გაელვებებიც დაფიქსირდა, მათ შორის ფერმის გამა-ტელესკოპით. ამიტომ ნისლეულის გამოსხივება აბსოლუტურად მუდმივ სიდიდედ ვერ ჩაითვლება. ასეთი ცვლილებების შესწავლა პულსარებისა და მათი გარემოს დროთა განმავლობაში განვითარების ახსნაში გვეხმარება.

რას გვიჩვენებს გამოსახულება?

კაშკაშა ძაფები და გაფანტული ნათება ერთი და იგივე ფიზიკური შემადგენელი არ არის. აირის ძაფებში აგზნებული ატომები ენერგიას გამოყოფს და დამახასიათებელ სპექტრულ ხაზებს წარმოქმნის; სინქროტრონულ გამოსხივებას კი მაგნიტურ ველში მოძრავი სწრაფი დამუხტული ნაწილაკები გამოსცემს. ინფრაწითელი დაკვირვებით მტვერიც ჩანს. ამ სიგნალების გაერთიანებით მკვლევრები ერთმანეთისგან არჩევენ ნივთიერებასა და პროცესებს, რომლებიც ერთ ფოტოზე ერთმანეთს ფარავს.

ბევრ ცნობილ გამოსახულებაზე შერჩეულ ტალღურ დიაპაზონებს ხილული ფერები ენიჭება, მათ შორის ისეთ გამოსხივებასაც, რომელსაც ადამიანის თვალი ვერ ხედავს. ფერი ამ შემთხვევაში გაზომვის შედეგს გადმოსცემს და არა შეუიარაღებელი თვალით დანახულ სურათს. სინათლის წელი კი მანძილის ერთეულია: ეს მანძილია, რომელსაც სინათლე ერთ წელიწადში გადის. დაახლოებით 6500 სინათლის წლით დაშორებულ ნისლეულზე დაკვირვებისას ვიღებთ სინათლეს, რომელმაც ჩვენამდე მოსასვლელად დაახლოებით 6500 წელი იმოგზაურა. ნისლეულის ზომაც მიახლოებითია — მისი საზღვრები უსწორმასწოროა და მანძილიც სრულყოფილი სიზუსტით არ ვიცით.

გაფართოება და პასუხგაუცემელი კითხვები

წლების შუალედით გადაღებულ ფოტოებზე ჩანს, როგორ გადაადგილდება აირის ძაფები გარეთ. მათი მოძრაობის წარსულისკენ გათვლით ისტორიულ ზეახალ ვარსკვლავთან კავშირის შემოწმება შეიძლება. გამოთვლას ის ართულებს, რომ პულსარს გარშემო არსებული ნივთიერების აჩქარება შეუძლია. მეცნიერები საწყისი ვარსკვლავის თვისებებსა და კოლაფსის ზუსტ მექანიზმსაც იკვლევენ. ნეიტრონული ვარსკვლავის არსებობა კარგად არის დადასტურებული, მაგრამ ის, თუ კონკრეტულად როგორ აფეთქდა მისი წინამორბედი, კვლავ კვლევის საგანია. მბრუნავი ვარსკვლავის რეგულარული პულსები მის გარშემო ნისლეულის იშვიათ გაელვებებში არ უნდა აგვერიოს.