ابرسیاهچاله‌ای که دارد "آروغ" پس از دومین وعده غذایش را می‌زند!

* اخترشناسان ابرسیاهچاله‌ای را در یک کهکشان دوردست یافته‌اند که اکنون دارد "آروغ" پس از غذایش را می‌زند- و تازه این نخستین بارش هم نیست!

این کهکشان با نام SDSS J1354+1327 یا تنها جی۱۳۵۴، حدود ۸۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. در این پژوهش از داده‌های تلسکوپ فضایی هابل، رصدخانه‌ی پرتو X چاندرا، رصدخانه‌ی دبلیو.ام. کک در هاوایی، و رصدخانه‌ی آپاچی پوینت (ای‌پی‌او) در نیومکزیکو بهره گرفته شد.

چاندرا چشمه‌ی نقطه‌ای درخشانی از پرتو ایکس را در جی۱۳۵۴ دید که نشانه‌ی بارز یک اَبَرسیاهچاله به بزرگی میلیون‌ها یا میلیاردها برابر خورشید بود. این تابش ایکس از گازهایی سرچشمه گرفته که در اثر گرانش سهمگین و نیروی مغناطیسی سیاهچاله تا میلیون‌ها درجه داغ شده‌اند. بخشی از این گازها سرانجام به درون سیاهچاله فرو می‌روند و بخشی دیگر در برون‌ریزی‌های نیرومندی از ذرات پرانرژی به فضا پس زده خواهند شد.

پژوهشگران با همسنجی عکس‌های چاندرا و عکس‌های دیدنی (مریی) هابل، جای سیاهچاله را در مرکز کهکشان شناسایی کردند، همان جایی که برای چنین جرمی انتظار می‌رود. داده‌های پرتو ایکس همچنین نشان می‌داد که خود این ابرسیاهچاله درون پوششی سنگین و چگال از گاز و غبار پنهان شده.

داده‌ها نشان می‌دهد که در گذشته، گویا ابرسیاهچاله‌ی درون جی۱۳۵۴ مقادیر بسیاری از گاز را بلعیده (برافزوده بوده، برافزایش انجام داده بوده)، و فورانی از ذرات پرانرژی نیز داشته. این برون‌ریزی سرانجام آرام گرفت ولی حدود ۱۰۰ هزار سال بعد دوباره به پا شده بود. این گواه نیرومندیست از این که سسیاهچاله‌های برافزاینده می‌توانند برون‌ریزی‌های خود را در بازه‌های زمانی‌ای که نسبت به سن ۱۳.۸ میلیاردساله‌ی کیهان کوتاهند، قطع و وصل کنند.

جولی کامرفورد رهبر پژوهشگران از دانشگاه کلرادو در بولدر می‌گوید: «ما داریم خوردن، آروغ، و چرت کوتاه، و سپس دوباره خوردن و آروغ این جرم را می‌بینیم، همان چیزی که نظریه‌ها پیش‌بینی کرده بودند. خوشبختانه ما شانس داشتیم این کهکشان در زمانی مشاهده کنیم که می‌توانیم نشانه‌های هر دو رویداد را به روشنی ببینیم.»

خوب این سیاهچاله چرا دو وعده‌ی غذایی جداگانه داشت؟ پاسخ زیر سر یک کهکشان همدم است که در پی برخوردی با جی۱۳۵۴ در گذشته، رودی از ستاره و گاز میان آن و جی۱۳۵۴ جریان یافته. دانشمندان به این نتیجه رسیدند که توده‌هایی از مواد از کهکشان همدم به مرکز جی۱۳۵۴ سرازیر شده و توسط ابرسیاهچاله‌ی آن بلعیده شده بوده.

داده‌های طیف دیدنی (مریی) مخروطی از گازهای اتمی یونیده را آشکار کرد که از مرکز کهکشان آغاز شده و تا حدود ۳۰ هزار سال نوری رو به جنوب کهکشان گسترده شده. یونش این اتم‌ها (جدا شدن الکترونشان از آنها) احتمالا در اثر یک فوران تابشی از کنار سیاهچاله رخ داده بوده، و این نشانگر خورده شدن یک وعده‌ از مواد توسط سیاهچاله در آن هنگام است. در شمال کهکشان شواهدی از یک موج شوک، مانند یک بمب صوتی در فاصله‌ی ۳۰۰۰ سال نوری سیاهچاله دیده می‌شود که نشان می‌دهد حدود ۱۰۰ هزار سال بعد، یک فوران در پیِ خورده شدن یک وعده‌ی دیگر رخ داده بوده.

ربکا نوین از دانشگاه کلرادو که با بهره از داده‌های ای‌پی‌او، سرعت‌های درون جی۱۳۵۴ و شدت‌های تابش گاز و ستارگان آن را بررسی می‌کرد می‌گوید: «این کهکشان واقعا ما را غافلگیر کرد. ما توانستیم بفهمیم که گازهای بخش شمالی کهکشان با لبه‌ی پیش‌رونده‌ی یک موج شوک همخوانی دارد و گازهای جنوب کهکشان هم مربوط به یک برون‌ریزی قدیمی‌ترِ سیاهچاله بوده.»

ابرسیاهچاله‌ی کهکشان راه شیری هم دستکم یک برون‌ریزی در گذشته داشته. در سال ۲۰۱۰ گروه دیگری از پژوهشگران به کمک تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی نشانه‌های یک فوران از این سیاهچاله را یافته بودند. آنها برون‌ریزی‌هایی از گاز را در دو سمت کهکشان یافتند که در طیف‌های پرتو گاما، پرتو ایکس، و امواج رادیویی می‌درخشیدند. این برون‌ریزی‌ها که به شکل حباب بودند به نام "حباب‌های فرمی" نامیده شدند. [خبرش را خواندید: * کشف حباب‌های عظیم پرتو گاما در اطراف کهکشان راه شیری]

اسکات باروز از دانشگاه کلرادو می‌گوید: «اینها از همان دسته حباب‌هایی هستند که پس از هر وعده‌ی خوراک یک سیاهچاله می‌بینیم. ابرسیاهچاله‌ی کهکشان ما اکنون دارد چرت پس از یک وعده‌ی بزرگ را می‌زند، درست مانند آن چرت میان‌وعده‌ی سیاهچاله‌ی جی۱۳۵۴ در گذشته. پس ابرسیاهچاله‌ی ما هم می‌تواند دوباره برای یک وعده‌ی دیگر بیدار شود، درست همان کاری که جی۱۳۵۴ کرد.»

پژوهشنامه‌ی این دانشمندان در تازه‌ترین شماره‌ی نشریه‌ی آستروفیزیکال جورنال انتشار یافته و نگارش برخط آن هم در دسترس است.

در همین زمینه: * کهکشان ما ۶ میلیون سال پیش یک اختروش بوده 

--------------------------------------------

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

supermassive black hole - galaxy - SDSS J1354+1327 - J1354 - Earth - NASA - Hubble Space Telescope - Chandra X-ray Observatory - W.M. Keck Observatory - Mauna Kea - Hawaii - Apache Point Observatory - APO - Sunspot - New Mexico - X-ray - Sun - magnetic force - visible - Julie Comerford - University of Colorado - CU - Boulder - Department of Astrophysical and Space Science - shock wave - sonic boom - Rebecca Nevin - Milky Way galaxy - Fermi Gamma-ray Observatory - Fermi bubbles - gamma-ray - radio wave - electromagnetic spectrum - Scott Barrows - The Astrophysical Journal

منبع: nasa

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان