سیاهچاله ها چگونه "دنده عوض می کنند"؟

* سیاهچاله ها موتورهایی بسیار پرقدرت و کارآمدند که نه تنها مواد را می بلعند، بلکه در ازای جرمی که فرو می کشند، مقدار فراوانی انرژی هم به کیهان پس می دهند.

* سیاهچاله ها با فرو کشیدن ماده، به شدت پرتو ایکس می تابانند و فواره های قدرتمندی هم به وجود می آورند. ولی همه ی سیاهچاله ها این کار را به یک گونه انجام نمی دهند. این چیزیست که اخترشناسان را مدت هاست سر در گم کرده.

پژوهشگران هلندی در بنیاد پژوهش های فضایی SRON، با بررسی دو سیاهچاله ی فعال شواهدی گرد آورده اند که نشان می‌دهد هر سیاهچاله می تواند رژیمش را به دو روش گوناگون تغییر دهد، مانند عوض کردن دنده های یک ماشین. یافته های این گروه طی دو مقاله در نشریه ی ماهانه ی انجمن سلطنتی اخترشناسی (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) منتشر خواهد شد.
نقاشی یک سیاهچاله با فواره و قرص برافزایشی از ماده

فواره ی سیاهچاله ها - باریکه هایی همچون فانوس دریایی از ماده، که با سرعتی نزدیک به سرعت نور به بیرون می جهد - می تواند تاثیر عمده ای بر تحولات محیط پیرامونش بگذارد. برای نمونه، فواره هایی که از سیاهچاله های ابرپرجرم مرکز کهکشان ها بیرون می زنند، می‌توانند حباب هایی غول پیکر پدید آورده و دمای گازی که درون خوشه های کهکشانی یافت می شود را بالا ببرند.

نمونه ی خیره کننده ی دیگری از کارهایی که فواره ی یک سیاهچاله می تواند انجام دهد به نام "جسم هانی" (Hanny's Voorwerp) شناخته می شود، ابری از گاز که پس از برخورد باریکه ی فواره ی یک سیاهچاله در کهکشان کناری، روند ستاره زایی در آن آغاز شده. این پدیده اهمیت پژوهش در روش تولید و پخش انرژی توسط سیاهچاله ها را نشان می دهد ولی تا همین اواخر، بیشتر آن نامشخص باقی مانده بود.

در سال 2003 به وسیله ی مشاهدات ستاره شناسی روشن شد که ارتباطی میان تابش پرتو ایکس از یک سیاهچاله و برون دهی فواره اش برقرار است. برای دانستن روش کار موتور سیاهچاله، باید این ارتباط را توضیح دهیم. در نخستین سال های پس از یافته شدن این ارتباط، چنین به نظر می رسید که این ارتباط برای همه ی سیاهچاله هایی که در حال بلعیدن ماده اند یکسان است، ولی به زودی مواردی شگفت انگیز و غیرعادی یافته شد. این نمونه های غیرعادی هم ارتباطی روشن میان انرژی آزاد شده در تابش پرتو ایکس و انرژی پس زنی فواره نشان می دادند. ولی نسبتشان با آنچه در سیاهچاله های "استاندارد" دیده می شد فرق می‌کرد. با افزوده شدن بر شمار این نمونه های غیرعادی، کم کم چنین به نظر می رسید که دو گونه موتور سیاهچاله ای با تفاوتی اندک در نوع کارکرد وجود دارد، مانند کارکرد موتور بنزینی و موتور دیزلی.

اخترشناسان سال ها در تلاش بودند تا این تفاوت را بر پایه ی ویژگی های دو گونه سیاهچاله توجیه کنند ولی فایده ای نداشت. به تازگی یک گام به جلو برداشته شده: یک گروه از اخترشناسان به رهبری میشل کوریات (Michael Coriat، که اکنون در دانشگاه ساوتهامپتون است) سیاهچاله ای یافتند که به نظر می رسید میان دو روش* پرتو ایکس/فواره، بسته به تغییرات درخشش خود، پیوندی برقرار می کند (تغییر روش می دهد). این نشان داد که سیاهچاله ها لزومن دو موتور گوناگون ندارند، بلکه هر سیاهچاله می تواند دو روش گوناگون را اجرا کند، مانند دو دنده روی یک ماشین.

اکنون دو پژوهشگر از بنیاد پژوهش فضایی SRON هلند، پاتر جانکر و اِوا رَتی دانشجوی دکترا، در تلاش برای حل این معما، گامی ارزشمند رو به جلو برداشته اند. آن ها با بهره از مشاهدات پرتو ایکس رصدخانه ی پرتو ایکس چاندرا، و مشاهدات رادیویی آرایه ی گسترده ی بسیار بزرگ نیومکزیکو، دو سامانه ی سیاهچاله ای را تا زمانی که هیاهوی تغذیه شان به پایان رسید تماشا کردند.

اوا رتی می نویسد: «ما دریافتیم که این دو سیاهچاله می توانستند "دنده عوض کنند"، که نشان می دهد این ویژگیِ استثناییِ تنها یک سیاهچاله ی غیرعادی نیست. کار ما ثابت می کند که تغییر دنده می تواند در میان سیاهچاله ها شیوه ای رایج باشد. ما همچنین دریافتیم که تغییر میان دنده ها برای هر دو سیاهچاله، با درخشندگی پرتو ایکس یکسانی روی می دهد.»

این یافته ها راهی تازه و ارزشمند برای مدل های نظری و به منظور توضیح هر دو کارکرد موتورهای سیاهچاله ای و نیز تاثیر آن بر محیط پیرامون ارایه می کند.
-------------------------------------
* مزه یا Flavour: ویژگی ای که کوارک ها را از هم جدا می سازد: کوارک های بالا و پایین و شگفت و افسون و ته و سر. (منبع)
واژه نامه:
Black hole - engine - X-ray - jet - SRON - Institute for Space Research - journal Monthly Notices - super-massive black hole - galaxy - bubble - clusters of galaxies - Hanny's Voorwerp - outflow - Michael Coriat - Peter Jonker - Eva Ratti - Chandra X-ray Observatory - Expanded Very Large Array - gear -

منبع: sciencedaily

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه