2023 թվականի նոյեմբերի 23-ին Վաշինգտոնում և Լուիզիանայում գտնվող LIGO գրավիտացիոն ալիքների դետեկտորները գրանցեցին դիտարկումների պատմության մեջ ամենամեծ սև խոռոչների միաձուլումը: GW231123 անվանումով ազդանշանը ստացվել է մոտ 10 միլիարդ լուսային տարի հեռավորությունից և առաջացել է երկու գերծանր սև խոռոչների բախումից, որոնց զանգվածները կազմում են 103 և 137 արեգակնային զանգված: Այս մասին հայտնում է The Guardian-ը: Արդյունքում առաջացած սև խոռոչը ունի մոտ 265 արեգակնային զանգված, ինչը այս իրադարձությունը դարձնում է ռեկորդային՝ համեմատած նախորդ դիտարկումների հետ:


Իրադարձության մանրամասներ
Միաձուլումը տեղի է ունեցել հեռավոր գալակտիկայում, երբ երկու սև խոռոչները, պտտվելով միմյանց շուրջ պարույրով՝ Երկրի պտտման արագությունից 400,000 անգամ ավելի մեծ արագությամբ, միաձուլվել են մեկ օբյեկտի: Ազդանշանը տևել է ընդամենը 0.1 վայրկյան, սակայն դրա վերլուծությունը բացահայտել է հսկայական էներգիա. մոտ 5 արեգակնային զանգված է վերափոխվել գրավիտացիոն ալիքների, որոնք առաջացրել են տարածաժամանակի տատանումներ՝ պրոտոնի լայնությունից հազարապատիկ փոքր: Այս իրադարձությունը գերազանցել է նախորդ ռեկորդը, որը սահմանվել էր 2021 թվականին GW190521 միաձուլմամբ, երբ վերջնական զանգվածը կազմել էր 140 արեգակնային զանգված:


LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) համագործակցության ֆիզիկոսները, որոնք ներառում են ԱՄՆ-ում, Իտալիայում և Ճապոնիայում գտնվող աստղադիտարանները, նշում են, որ նման զանգվածային սև խոռոչները, հավանաբար, ձևավորվել են բազմաթիվ նախորդ միաձուլումների արդյունքում: «Այս հայտնագործությունը մարտահրավեր է նետում սև խոռոչների ձևավորման ավանդական մոդելներին», - հայտարարել է Քարդիֆի համալսարանի աստղաֆիզիկոս Մարկ Հաննամը: Նա ընդգծել է, որ նման զանգվածային օբյեկտները չեն կարող լինել աստղերի ստանդարտ էվոլյուցիայի արդյունք, և նրանց բարձր պտտման արագությունը մոտ է Էյնշտեյնի Հարաբերականության ընդհանուր տեսության կողմից կանխատեսված սահմաններին:

Ինչպե՞ս են աշխատում LIGO-ի դետեկտորները
LIGO-ն (Լազերային ինտերֆերոմետրային գրավիտացիոն-ալիքային աստղադիտարան) օգտագործում է երկու դետեկտոր, որոնք տեղակայված են միմյանցից 3002 կմ հեռավորության վրա՝ Լիվինգսթոնում (Լուիզիանա) և Հենֆորդում (Վաշինգտոն): Յուրաքանչյուր դետեկտոր Գ-աձև համակարգ է՝ 4 կիլոմետրանոց թևերով, որոնց ներսում լազերային ճառագայթները չափում են գրավիտացիոն ալիքների անցմամբ առաջացած երկարության միկրոսկոպիկ փոփոխությունները: Այս ալիքները, որոնք կանխատեսվել են Էյնշտեյնի կողմից 1916 թվականին, տարածաժամանակի «ծածանքներ» են, որոնք առաջանում են զանգվածային օբյեկտների, ինչպիսիք են սև խոռոչները, շարժումից: LIGO-ի զգայունությունը թույլ է տալիս գրանցել տատանումներ, որոնք 10⁻²¹ անգամ փոքր են ատոմի տրամագծից:

2015 թվականից, երբ LIGO-ն առաջին անգամ գրանցեց գրավիտացիոն ալիքներ 36 և 29 արեգակնային զանգված ունեցող սև խոռոչների միաձուլումից (GW150914 իրադարձություն), LVK համագործակցությունը գրանցել է ավելի քան 300 միաձուլում, որոնցից ավելի քան 200-ը՝ չորրորդ դիտարկման ցիկլում (2023–2025): Ներկայիս իրադարձությունը դարձավ դիտարկումների պատմության մեջ ամենամեծը:

Գիտական նշանակություն
Այս հայտնագործությունը ոչ միայն հաստատում է Էյնշտեյնի կանխատեսումները, այլև բացում է տիեզերքի ուսումնասիրության նոր հորիզոններ: «Գրավիտացիոն ալիքները տիեզերքը դիտարկելու նոր միջոց են, որը հասանելի չէ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման միջոցով», - նշել է LIGO աստղադիտարանի ղեկավար Դեյվ Ռեյցը: GW231123 իրադարձությունը գիտնականներին հնարավորություն է տալիս.

Ուսումնասիրել գերծանր սև խոռոչների ձևավորումը կասկադային միաձուլումների միջոցով:
Փորձարկել Հարաբերականության ընդհանուր տեսության սահմանները ծայրահեղ պայմաններում:
Ճշգրտել գալակտիկաների էվոլյուցիայի մոդելները, քանի որ նման իրադարձությունները տեղի են ունենում դրանց միջուկներում:
Առաջիկա տարիներին գիտնականները պլանավորում են օգտագործել GRAVITY+ գործիքը՝ սև խոռոչների զանգվածի և պտույտի ուղղակի չափումների համար, ինչը կօգնի կապել նրանց զանգվածը շրջապատող ճառագայթման պայծառության հետ:

Համատեքստ և հեռանկարներ
GW231123-ի հայտնագործությունը գրավիտացիոն աստղագիտության ընթացիկ հեղափոխության մի մասն է: 2015 թվականից ի վեր LIGO-ն և նրա գործընկերները՝ Virgo (Իտալիա) և KAGRA (Ճապոնիա), զգալիորեն բարձրացրել են դետեկտորների զգայունությունը: 2023 թվականի արդիականացումը մեծացրել է նրանց կարողությունը՝ դիտարկելու իրադարձություններ մինչև 5 միլիարդ լուսային տարի հեռավորության վրա, իսկ ապագայում նախատեսվում է գործարկել LISA տիեզերական աստղադիտարանը, որը կկարողանա գրանցել միլիոնավոր արեգակնային զանգված ունեցող գերծանր սև խոռոչների միաձուլումներ:

Կանխատեսումների համաձայն՝ առաջիկա 10–15 տարիներին արդիականացված դետեկտորները կկարողանան գրանցել Տիեզերքում սև խոռոչների բոլոր միաձուլումները, ինչպես նաև, հնարավոր է, հայտնաբերել նոր երևույթներ, ինչպիսիք են տիեզերական լարերը կամ Մեծ պայթյունի ռելիկտային ալիքները:


Եզրակացություն
103 և 137 արեգակնային զանգված ունեցող երկու սև խոռոչների միաձուլումը, որը գրանցվել է LIGO-ի կողմից 2023 թվականի նոյեմբերի 23-ին, դարձավ գրավիտացիոն աստղագիտության պատմության մեջ ամենամեծ իրադարձությունը: 10 միլիարդ լուսային տարի հեռավորությունից ստացված ազդանշանը հաստատում է, որ նման զանգվածային օբյեկտները ձևավորվում են բազմակի միաձուլումների միջոցով՝ մարտահրավեր նետելով գոյություն ունեցող տեսություններին: Այս հայտնագործությունը ընդգծում է LIGO-ի հզորությունը և բացում է տիեզերքի ուսումնասիրության նոր հնարավորություններ՝ գրավիտացիոն ալիքները դարձնելով Տիեզերքի առեղծվածները բացահայտելու բանալի: