حلقه گاز سرد پیرامون ابرسیاهچاله مرکز کهکشان راه شیری

در پژوهشی تازه، اخترشناسان احتمالا برای نخستین بار قرصی از گاز سرد را پیرامون سیاهچاله‌ی غول‌پیکر مرکز کهکشان راه شیری به تصویر کشیده‌اند. این پژوهش می‌تواند بر شناخت ما از چگونگی رشد سیاهچاله‌ها و تاثیر آنها بر محیط پیرامونشان بیفزاید.

در دل بیشتر کهکشان‌ها ابرسیاهچاله‌هایی به جرم میلیون‌ها تا میلیاردها برابر خورشید پنهان شده. این ساختارهای غول‌پیکر می‌توانند تاثیرهایی ژرف بر کهکشان میزبانشان داشته باشند. برای نمونه، می‌توانند فواره‌هایی از مواد را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به فضا بیفشانند که کل کهکشان را بپیماید و حتی بر دگرگونی و تکامل آن اثر بگذارد.
برداشت هنری از حلقه‌ی گاز سردِ میان‌ستاره‌ای پیرامون ابرسیاهچاله‌ی مرکز کهکشان راه شیری، چیزی که آرایه‌ی آلما به تازگی آشکارش کرده
در مرکز کهکشان ما ابرسیاهچاله‌ای به نام "کمان ای*" (بخوانید: کمان ای-ستاره) لانه کرده. جرم این هیولا به حدود ۴ میلیون برابر جرم خورشید می‌رسد و دارای قطری نزدیک به ۲۳.۶ میلیون کیلومتر است.

گرداگرد کمان-ای* را حلقه‌ای از مواد و پسماندها در بر گرفته که به نام یک قرص برافزایشی شناخته می‌شود. اصطکاک میان گازهای درون این قرص به اندازه‌ای بالاست که آنها را به شدت داغ کرده و به گفته‌ی پژوهشگران در این بررسی تازه، دمایشان را احتمالا به ۱۰ میلیون درجه‌ی سلیوس رسانده. پژوهش گذشته پرتوهای ایکسی را نزدیک کمان-ای* آشکار کرده بود که گویا از همین گازهای داغ سرچشمه گرفته.

پژوهش‌های گذشته نشان می‌داد که کمان-ای* همچنین با گازهای به نسبت سرد هم در بر گرفته شده، با دماهایی از منفی ۱۷۰ تا مثبت ۱۰ هزار درجه‌ی سلسیوس. ولی مقدار و حجم این گازهای سرد هنوز به طور دقیق روشن نبود.

النا مورچیکووا، اخترفیزیکدان بنیاد پژوهش‌های پیشرفته در پرینستون نیوجرسی و نویسنده‌ی اصلی این پژوهش می‌گوید: «اگر بخواهیم بفهمیم چه فرآیندهایی در روش تغذیه‌ی یک سیاهچاله مهم است و چه فرآیندهایی مهم نیست، باید محیط پیرامون سیاهچاله را به خوبی بشناسیم. ولی سهم گاز سرد در یک سیاهچاله چیزیست که تاکنون بررسی نشده بوده.»
تصویر آلما از قرص گاز سرد هیدروژن که به گرد ابریاهچاله‌ی مرکز کهکشان راه شیری در گردش است. رنگ‌ها نشانگر جهت حرکت گاز نسبت به زمینند: بخش‌های سرخ دارند از ما دور می‌شوند و از همین رو طول موج رادیویی‌شان که آلما دریافت کرده دچار سرخگرایی شده، یعنی به سمت بخش‌های سرخ‌ترِ طیف رفته؛ رنگ آبی برعکس، گازهایی را نشان می‌دهد که رو به زمین می‌آیند و طیف رادیویی‌شان دچار آبیگرایی شده، یعنی به سمت بخش‌های آبی‌ترِ طیف رفته. نشان بعلاوه جای ابرسیاهچاله را نشان می‌دهد.
اکنون مورچیکووا و همکارانش می‌گویند شاید برای نخستین بار قرص برافزایشی گاز سرد پیرامون کمان-ای* را به تصویر کشیده باشند: «این بر شناخت ما از چگونگی کارکرد برافزایش در سیاهچاله‌ها می‌افزاید.»

این دانشمندان برای بررسی مرکز کهکشان از آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) بهره گرفتند. آنها به طور ویژه بر طول موج‌هایی از نور تمرکز کردند که از گاز داغ و یونیده‌ی هیدروژن گسیلیده می‌شد و می‌توانست از قلب کهکشان به زمین برسد، بدون آن که دسترفت چندانی در سیگنالش رخ دهد.

پژوهشگران قرصی از گاز سرد، به قطر حدود ۲۰ هزار برابر خود ابرسیاهچاله‌ی کمان-ای* را آشکار کردند، با جرمی که حدود یک دهم جرم مشتری، یا حدود ۳۰ برابر جرم زمین برآورد شده.

مورچیکووا می‌گوید پژوهش‌های بیشتری به هدف گرفتن عکس‌هایی با وضوح بالاتر از گاز سرد پیرامون سیاهچاله‌ها، و چگونگی برهم‌کنش آنها با گاز داغ پیرامون سیاهچاله‌ها باید انجام شود: «ما می‌خواهیم تا جایی که می‌توانیم از آن چه به گرد یک سیاهچاله می‌گذرد بفهمیم.»

این دانشمندان گزارش یافته‌های خود را در شماره‌ی ۵ ژوئن نشریه‌ی نیچر منتشر کرده‌اند.

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

واژه نامه:
supermassive black hole - galaxy - Sagittarius A* - Sgr A* - accretion disk - X-rays - Elena Murchikova - Institute for Advanced Study - Princeton - New Jersey - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA - Milky Way - wavelength - ionized - hydrogen - Earth - Jupiter - Nature

منبع: Space.com

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه