سیاهچاله‌ای که یک دهه است دارد غذایش را می‌جود

* حدود یک دهه پیش یک سیاهچاله‌ی غول‌پیکر ستاره‌ای را تکه تکه کرد و هنوز که هنوز است دارد آن را می‌جود. این بیش از ده برابر طولانی‌تر از همه‌ی رویدادهای مرگ ستارگان در چنگ سیاهچاله‌ها است که تاکنون دیده شده. 

پژوهشگران این کشف را به کمک داده‌های رصدخانه‌ی پرتو X چاندرای ناسا و ماهواره‌ی سویفت و ماهواره‌ی XMM-نیوتن سازمان فضایی اروپا انجام دادند.

این سه تلسکوپ مدارگرد پرتو X نشانه‌هایی از یک "رویداد گسست کشندی" یا TDE یافتند، رویدادی که در آن نیروهای کشندی ناشی از گرانش سهمگین یک سیاهچاله می‌تواند جرمی مانند یک ستاره که بیش از اندازه به آن نزدیک شده را از هم پاره کند. در زمان یک تی‌دی‌ای‌، بخشی از پسماندهای ستاره با سرعت بسیار به بیرون پرتاب می‌شوند ولی بقیه‌ی آن به سوی سیاهچاله می‌روند. هنگامی که این مواد به سوی سیاهچاله می‌روند تا توسط آن بلعیده شوند، دمایشان تا میلیون‌ها درجه بالا رفته و شراره‌ی پرتو X ویژه‌ای تولید می‌کنند.
برداشت هنری (نقاشی) از یک رویداد گسست کشندی.
پیوست سمت راست، این رویداد در طیف پرتو X. پیوست سمت چپ: این ریوداد در طیف دیدنی (مریی)
داچینگ لین از دانشگاه نیوهمپشیر و رهبر این پژوهش می‌گوید: «ما بیننده‌ی مرگ تماشایی و درازمدت یک ستاره بوده‌ایم. از دهه‌ی ۱۹۹۰ تاکنون ده‌ها رویداد گسست کشندی دیده شده ولی درخشش هیچ کدام به اندازه‌ی این یکی دوام نداشت.»

دوره‌ی ده‌ساله‌ و بیش از اندازه بلند درخشش این تی‌دی‌ای دو توضیح می‌تواند داشته باشد: یکی این که تنها فرض کنیم ستاره زیادی بزرگ بوده و به همین دلیل سیاهچاله زمان بیشتری را صرف از هم گسستن کامل آن کرده. در این صورت، این ستاره شاید ۱۰ برابر خورشید جرم داشته. ولی چنین ستارگان پرجرمی کمیابند (کمتر از ۱% جمعیت ستارگان)، پس نظریه‌ی جایگزین که احتمال بیشتری هم دارد مطرح شد: ستاره کوچک بوده ولی سیاهچاله پیش از خوردن ستاره، آن را "به طور کامل" تکه پاره کرده [چیزی که برای نخستین بار دیده می‌شود].

چشمه‌ی پرتو X مربوط به این سیاهچاله به نام XJ1500+0154 شناخته می‌شود و در کهکشان کوچکی در فاصله‌ی ۱.۸ میلیارد سال نوری از زمین جای دارد.

این چشمه‌ی پرتو X در عکس‌های رصدخانه‌ی چاندرا در دوم آوریل ۲۰۰۵ دیده نشده بود ، ولی در عکس‌های XMM-نیوتن در ۲۳ ژوییه‌ی ۲۰۰۵ دیده شد و در ۵ ژوئن ۲۰۰۸ به اوج درخشش خود در تصاویر چاندرا رسید. این عکس‌ها نشان می‌دهند که این چشمه دستکم ۱۰۰ برابر در طیف پرتو X درخشان‌تر شده بود. از آن هنگام تاکنون رصدخانه‌های چاندرا، سویفت و XMM-نیوتن آن را زیر نظر داشته‌اند.

داده‌های پرتو ایکسِ بسیار روشن چاندرا نشان می‌دهند که XJ1500+0154 در مرکز کهکشان میزبانش جای دارد، یعنی همان جایی که برای یک سیاهچاله‌ی ابرپرجرم (ابرسیاهچاله) انتظار می‌رود.

داده‌های پرتو X همچنین نشان می دهند که تابش مواد پیرامون این سیاهچاله به طور پیوسته از مرزی به نام "حد ادینگتون" گذشته‌، مرزی که در آن، فشار برون‌گرای پرتوهای گاز داغ با کششِ گرانشی درون‌گرای سیاهچاله برابر شده و با هم به تعادل می‌رسند.

یکی از نویسندگان پژوهش، جیمز گیلوکان از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان در کمبریج ماساچوست می‌گوید: «در بیشتر زمانی که این جرم را نگاه می‌کردیم، رشد آن را سریع یافتیم. این به ما می‌گوید که چیزی نامعمول- مانند ستاره‌ای دو برابر پرجرم‌تر از خورشید دارد به کام سیاهچاله می‌رود.»

این نتیجه‌گیری که ابرسیاهچاله‌ها می‌توانند از راه تی‌دی‌ای یا راه‌های دیگر، با نرخی بالاتر از نرخ مربوط به حد ادینگتون رشد کنند پیامدهای مهمی دارد. اخترشناسان مدت‌ها در این فکر بودند که ابرسیاهچاله‌های کیهان چگونه به این سرعت رشد می‌کنند. سیاهچاله‌هایی یافته‌ شده که در زمانی تنها ۱ میلیارد سال پس از مهبانگ، جرمی ۱ میلیارد برابر خورشید داشته‌اند. یافته‌های این پژوهش شاید بتواند پاسخی برای این پرسش به ما بدهد.

استفانی کوموسا، یکی دیگر از نویسندگان پژوهش هم می گوید: «این رویداد نشان می‌دهد که سیاهچاله‌ها به راستی می‌توانند با نرخ‌های باورنکردنی بی‌اندازه بالا رشد کنند. این شاید بتوانند به ما در شناخت چگونگی پیدایش سیاهچاله‌های زودرس کمک کند.»

بر پایه‌ی مدل‌سازی پژوهشگران، ذخیره‌ی موادی که این سیاهچاله را تغذیه می‌کنند تا دهه‌ی دیگر به اندازه‌ی چشمگیری کاهش خواهد یافت. این باعث خواهد شد تا چند سال دیگر، XJ1500+0154 در طیف پرتو X ناپدید شود.

گزارش این دانشمندان در شماره‌ی ۶ فوریه‌ی نشریه‌ی نیچر آسترونومی منتشر شده و نگارش برخط آن هم در دسترس است.

--------------------------------------------
به کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

واژه نامه:
black hole - star - NASA - Chandra X-ray Observatory - Swift satellite - ESA - XMM-Newton - tidal disruption event - TDE - gravity - X-ray - Dacheng Lin - University of New Hampshire - Durham - New Hampshire - XJ1500+0154 - galaxy - Earth - supermassive black hole - Eddington limit - James Guillochon - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Cambridge - Mass - Sun - Stefanie Komossa - QianNan Normal University for Nationalities - Duyun City - China - precocious - Nature Astronomy

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه