گروه کُر کیهانی با شرکت سیاهچاله‌های پرتو X

* ابَرسیاهچاله‌های کیهان مانند یک گروه کُر پر سر و صدا هستند که آوازشان را به زبان پرتوهای X می‌خوانند. سیاهچاله‌ها به هنگام فرو کشیدن مواد پیرامونشان، فوران‌هایی نیرومند از پرتو X تولید می‌کنند. این آواز پرتو X که توسط گروه هم‌سرایانی متشکل از میلیون‌ها سیاهچاله خوانده می‌شود سرتاسر آسمان را فرا گرفته است- پدیده‌ای که اخترشناسان نام "زمینه‌ی پرتو X کیهانی" را برایش برگزیده‌اند [همان گونه که برای تابش به جامانده از مهبانگ، نام "زمینه‌ی ریزموج کیهانی" را برگزیده‌اند-م]
این میدان کهکشانی به نام میدان COSMOS شناخته می‌شود. نقطه‌های آبی در این میدان کهکشان‌هایی را نشان می‌دهد که سیاهچاله‌هایی ابرپرجرم با تابش پرتو X پرانرژی در دلشان وجود دارد. تصویر بزرگ‌تر
فضاپیمای پرتو ایکس چاندرای ناسا تاکنون توانسته بسیاری از سیاهچاله‌های فعالی که خواننده‌ی گروه کرِ "زمینه‌ی پرتو X کیهانی" هستند را شناسایی کند، ولی آنهایی که پرتوهای X پرانرژی می‌گسیلند -خواننده‌هایی با زیرترین "صداها"- هنوز دست نیافتنی مانده‌اند.

اکنون دانشمندان توانسته‌اند به کمک داده‌های تازه‌ی آرایه‌ی تلسکوپی طیف‌سنج هسته‌ای ناسا (نوستار، NuSTAR) برای نخستین بار جستجوی شمار بسیاری از سیاهچاله‌‌هایی که پرتوهای X پرانرژی می‌گسیلند را آغاز کنند. به زبان اخترشناسان، نوستار پیشرفتی چشمگیر در آشکارسازی زمینه‌ی پرتو X پرانرژی کیهانی به دست آورده.

فیونا هریسون، پژوهشگر اصلی نوستار در بنیاد فناوری کالیفرنیا (کلتک) در پاسادنا می‌گوید: «ما درصد زمینه‌های پرتو X پرانرژی را از ۲ درصد به ۳۵ درصد رسانده‌ایم. ما [اکنون] می‌توانیم ناپیداترین سیاهچاله‌ها که در دل گاز و غبار فشرده پنهان شده‌اند را ببینیم.» هریسون نویسنده‌ی اصلی پژوهشنامه‌ای درباره‌ی پژوهش تازه است که در شماره‌ی آینده‌ی آستروفیزیکال جورنال منتشر خواهد شد.

این یافته‌ها سرانجام به اخترشناسان کمک خواهد کرد تا چگونگی تغییر الگوهای تغذیه‌ی ابرسیاهچاله‌ها با گذشت زمان را بشناسند. این یک عامل کلیدی نه تنها در رشدِ سیاهچاله‌ها، بلکه در رشد کهکشان‌های میزبانشان است. ابرسیاهچاله‌ی مرکز کهکشان راه شیری اکنون خفته است (فعال نیست)، ولی آن هم زمانی در گذشته گاز و مواد را می‌مکیده و با همین کار توانسته بزرگ شود.

سیاهچاله‌ها در همان حال که بزرگ می‌شوند، با گرانش سهمگینشان مواد را به سوی خود می‌کشند. مواد در این مسیر بی‌اندازه داغ می‌شوند و ذراتشان به سرعت‌هایی نزدیک به سرعت نور می‌رسند. همه‌ی این فرآیندها با هم باعث می‌شوند محیط پیرامون سیاهچاله آغاز به تابش در طیف پرتو X کند. هر چه ذخیره‌ی گاز و مواد ابرسیاهچاله بزرگ‌تر باشد، پرتوهای X پرانرژی‌ بیشتری می‌گسیلد.

نوستار نخستین تلسکوپی است که توانایی کانونی شدن روی این چشمه‌های پرتو X و تهیه‌ی عکس‌های واضح از آنها را دارد.

هریسون می‌گوید: «تا پیش از نوستار، زمینه‌ی پرتو X کیهانی در محدوده‌ی انرژی‌های بالا به شکل تار و بدون چشمه‌های واضحی دیده می‌شد. برای پی بردن به آنچه در این محدوده‌ی انرژی می‌گذرد می‌بایست چشمه‌های پرتو X را جدا از هم و نک به تک ببینیم و بررسی کنیم.»

دانیل استرن، یکی از نویسندگان این پژوهش و دانشمند پروژه‌ی نوستار در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در پاسادنای کالیفرنیا می‌گوید: «ما می‌دانستیم که این گروه کر کیهانی یک جزء نیرومند با نواک (ارتفاع) صدای بالا هم دارد، ولی هنوز نمی‌دانیم این جزء از شمار فراوانی خواننده‌ی کوچک‌تر و آرام تشکیل شده یا چند خواننده‌ با صدای بلند. اکنون به لطف نوستار، داریم شناخت بهتری از سیاهچاله‌ها پیدا کرده و پاسخ این پرسش‌ها را می‌یابیم.»

پرتوهای X پرانرژی می‌توانند محیط پیرامون بیشتر ابرسیاهچاله‌های پوشیده در گرد و غبار که در طیف‌های دیگر به سختی دیده می‌شوند را آشکار کنند. همان گونه که پرتوهای X پزشکی می‌توانند از پوست ما بگذرند و استخوان‌ها را آشکار کنند، نوستار هم می‌تواند درون پوشش گاز و غبار پبرامون سیاهچاله‌ها را ببیند و از آنچه درون این ابرها می‌گذرد دیدگاهی ژرف‌تر به ما بدهد.

اخترشناسان با عکس‌های کامل‌‌ترِ نوستار از جمعیت‌های ابرسیاهچاله‌ای می‌توانند رازهای رشد و دگرگونی این اجرام در گذر زمان را بیابند. این که کی از خوردن دست می‌کشند، و این که پراکندگی گاز و غبار چگونه باید باشد تا هم سیاهچاله‌ها را تغذیه کند و هم آنها را بپوشاند.

این گروه انتظار دارند در آینده درصد بیشتری از زمینه‌ی پرتو X کیهانی را به کمک نوستار آشکار ساخته و با صداهای پرتو X سرکش‌ترین گروه کر کیهانی بیشتر آشنا شوند.

-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
Supermassive black hole - choir - X-ray - chorus - black hole - cosmic X-ray background - NASA - Chandra mission - pitch - Nuclear Spectroscopic Telescope Array - NuSTAR - Fiona Harrison - Caltech - Pasadena - The Astrophysical Journal - Milky Way galaxy - Daniel Stern - Jet Propulsion Laboratory - California - COSMOS field

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه