سیاه‌چاله راه شیری

راز ۵۰ ساله مرکز کهکشان فاش شد؛ سیاه‌چاله راه شیری چگونه کار می‌کند؟

کشف تازه اخترشناسان در مرکز کهکشان راه شیری نشان می‌دهد سیاه‌چاله عظیم این ناحیه تنها مصرف‌کننده ماده نیست، بلکه بخشی از گاز داغ اطراف را نیز به بیرون پرتاب می‌کند.

طبق آخرین اخبار نجوم، در مرکزیت کهکشان راه شیری، سیاه‌چاله کلان‌جرم کمان ای* (Sagittarius A*) سال‌هاست در کانون توجه اخترشناسان قرار دارد و اکنون پژوهشی تازه، نشانه‌های مستقیمی از وجود جریانی از گاز داغ یا باد در پیرامون آن را آشکار کرده است. این یافته نشان می‌دهد سیاه‌چاله مرکزی کهکشان تنها به جذب ماده بسنده نمی‌کند، بلکه بخشی از گاز داغ اطراف خود را نیز به بیرون می‌راند. این کشف جدید همچنین نشان می‌دهد قلب کهکشان راه شیری محیطی فعال دارد که در آن جذب و پرتاب ماده هم‌زمان رخ می‌دهد.

فهرست مطالب

بررسی رازهای پنهان در قلب سیاه‌چاله راه شیری

سیاه‌چاله کلان‌جرم «کمان ای*» که در مرکز کهکشان راه شیریقرار گرفته است، با جرمی معادل ۴ میلیون برابر خورشید، یک هیولای کیهانی محسوب می‌شود. اگر بخواهیم درکی از ابعاد و سنگینی آن داشته باشیم، باید گفت جرم این سیاه‌چاله بیش از یک تریلیون برابر جرم زمین است و نکته شگفت‌آور این است که تمامی این جرم عظیم در ناحیه‌ای به‌شدت فشرده جای گرفته که قطر آن تنها دو هزار برابر قطر سیاره ماست.

این چگالی فراتر از تصور، میدان گرانشی چنان سهمگینی ایجاد می‌کند که از مرز مشخصی به نام افق رویداد، حتی نور نیز توان فرار ندارد. دانشمندان دهه‌هاست که گمان می‌کنند در مرکز تقریباً تمامی کهکشان‌ها سیاه‌چاله‌هایی با این ابعاد وجود دارند و کمان ای* به‌دلیل نزدیکی به زمین، بیش از هر همتای دیگری مطالعه شده است. با این وجود، تا پیش از این، هیچ شاهد تجربی و مستقیمی از وجود جریان‌های گاز خروجی از آن ثبت نشده بود.

یکی از دلایل اصلی پیچیدگی در مطالعه این سیاه‌چاله راه شیری، موقعیت راهبردی ما در صفحه کهکشان است. النا مورچیکووا، از پژوهشگران برجسته این طرح توضیح می‌دهد که برای مشاهده هسته کهکشان، ما ناچاریم از میان حجم عظیمی از گازها، غبارهای میان‌ستاره‌ای و ساختارهای یونیده نگاه کنیم.

این ترکیبات مانند مه غلیظی عمل می‌کنند که دید ما را نسبت به آنچه در مرکز کهکشان رخ می‌دهد، بسیار دشوار می‌سازند و مانع از ثبت جزئیات دقیق فرآیندهای فیزیکی در نزدیکی سیاه‌چاله می‌شوند.

بیشتر بخوانید

نوآوری در ابزارهای رصدی و آشکارسازی حفره مخروطی

یک تیم پژوهشی دانشگاه نورث‌وسترن به سرپرستی مورچیکووا و گورسکی، به سراغ داده‌های پیشرفته «آرایه بزرگ میلی‌متری و زیرمیلی‌متری آتاکاما» (ALMA) رفتند. این مجموعه تلسکوپی در صحرای آتاکامای شیلی، قدرتمندترین ابزار برای مطالعه گازهای سرد میان‌ستاره‌ای است.

پژوهشگران با پردازش دقیق داده‌ها، تابش‌های رادیویی درخشان نزدیک به افق رویداد را حذف کردند تا ساختارهای کم‌نورتر نمایان شوند. نتیجه این فیلترسازی، کشف حفره‌ای مخروطی‌شکل به طول سه سال نوری بود. برای درک ابعاد این ساختار باید توجه داشت که هر سال نوری حدود ۹.۵ تریلیون کیلومتر است، بنابراین طول این ساختار به ده‌ها تریلیون کیلومتر می‌رسد.

مکانیسم بادهای گازی و چرخه ماده در نزدیکی سیاه‌چاله

این حفره مخروطی، اثر مستقیم بادی است که از نزدیکی سیاه‌چاله به بیرون می‌وزد. سازوکار این پدیده بدین‌گونه است که وقتی گازهای مرکز کهکشان به کمان ای* نزدیک می‌شوند، تحت‌تأثیر گرانش داغ شده و قرص برافزایشی را شکل می‌دهند. اگرچه این قرص مخزنی برای تغذیه سیاه‌چاله است، اما همه ماده وارد سیاه‌چاله نمی‌شود.

مورچیکووا توضیح می‌دهد که به دلیل فشارهای تابشی پرانرژی و بی‌ثباتی‌های مغناطیسی، بخش عمده‌ای از این گاز داغ به جای سقوط، با سرعتی نزدیک به سرعت نور به بیرون پرتاب می‌شود. مقدار ماده‌ای که از این طریق خارج می‌شود، حتی از مقدار ماده‌ای که به درون سیاه‌چاله سقوط می‌کند نیز فراتر می‌رود.

همچنین بخوانید

نگاهی نو به تکامل کهکشان‌ها و آینده پژوهش‌های کیهانی

این کشف تصویر تازه‌ای از سیاه‌چاله راه شیری ارائه می‌دهد و پیش‌بینی‌های قبل که سیاه‌چاله‌ها را اجرامی کاملاً منفعل و صرفاً بلعنده می‌دانستند، دگرگون کرد. نتایج جدید نشان می‌دهد کمان ای* حتی در حالت غیرفعال، با توزیع انرژی از طریق این بادهای گازی محیط اطراف خود را بازسازی می‌کند.

با اضافه شدن این یافته‌ها که در نشریه Astrophysical Journal Letters منتشر شده است، اکنون مشخص شده که سیاه‌چاله راه شیری یک موتور فعال کیهانی است که پیوسته در حال تغییر محیط مرکزی کهکشان است و این کشف می‌تواند راهنمای دانشمندان برای جست‌وجوی پدیده‌های مشابه در سایر کهکشان‌های دوردست باشد.

0 دیدگاه
بازخورد درون خطی
مشاهده همه نظرات