کشف فواره‌های سیاهچاله‌ای در قلب سرد یک خوشه کهکشانی

برداشت هنری از ساختارهایی که در این رصدها دیده شده- اندازه‌ی بزرگ‌تر

رصدخانه‌های رادیویی فواره‌هایی از گاز داغ را دیده‌اند که توسط یک سیاهچاله در کهکشان مرکزیِ خوشه‌ی کهکشانی ققنوس به بیرون افشانده شده است؛ این خوشه با فاصله‌ی ۵.۹ میلیارد سال نوری از زمین، در صورت فلکی ققنوس جای دارد. این یافته‌ای مهم برای شناخت همزیستی و فرگشت همگامِ کهکشان‌ها، گازها و سیاهچاله‌ها در خوشه‌های کهکشانی است [ولی چرا؟ در ادامه می‌گوییم].

پراکندگی کهکشان‌ها در فضا کتره‌ای (نامنظم) نیست. کشش گرانشی دو-سویه میان کهکشان‌ها آنها را وا می‌دارد تا در دسته‌هایی به نام خوشه گرد هم آیند. فضای میان این کهکشان‌ها به طور کامل تهی نیست، در حقیقت فضای یک خوشه‌ی کهکشانی با گازهای [بسیار داغ و] بسیار تنُکی (رقیقی) پر شده که در طیف پرتو X می‌توان آنها را آشکار کرد.

اگر این گازِ اندر-خوشه‌ای سرد شود، زیر بار گرانش خودش می‌رُمبد و ستارگانی در مرکز خوشه می‌سازد. ولی در قلب خوشه‌های نزدیک معمولا گاز سرد و ستاره دیده نمی‌شود، چیزی که نشان می‌دهد گونه‌ای سازوکار هست که گاز اندر-خوشه‌ای را گرم می‌کند و جلوی ستاره‌زایی را می‌گیرد. یک نامزد احتمالی برای این چشمه‌ی گرمایی فواره‌هایی از گازهای پرسرعت است که توسط ابَرسیاهچاله‌ای در کهکشان مرکزی افشانده می‌شود.

خوشه‌ی ققنوس به این دلیل خوشه‌ای نامعمول است که نشانه‌هایی از گاز سرد چگال و ستاره‌زایی‌های نیرومند پیرامون کهکشان مرکزی‌اش دیده می‌شود [یعنی همان جایی که نباید دیده شود-م]. چنین چیزی این پرسش را پیش می‌آورد: «آیا کهکشان مرکزی فواره‌ی سیاهچاله هم دارد؟»

یک گروه به رهبری تاکایا آکاهوری از رصدخانه‌ی ملی اخترشناسی ژاپن از آرایه‌ی تلسکوپی فشرده‌ی استرالیا (ای‌تی‌سی‌ای) کمک گرفتند تا به جستجوی فواره‌های سیاهچاله در خوشه‌ی کهکشانی ققنوس در بالاترین واگشود (وضوح) تا به امروز بپردازند. آنها ساختارهایی را دیدند که از دو سمت مخالف کهکشان مرکزی بیرون زده بودند و با چنین چیزی [با فواره‌هایی] همخوانی داشتند.

مقایسه‌ی این داده‌ها با داده‌های بایگانی شده‌ی رصدخانه‌ی پرتو X چاندرا از این منطقه نشان می‌دهد که ساختارهای دیده شده توسط ای‌تی‌سی‌ای به حفره‌هایی از گاز با چگالی کمتر ربط دارد، چیزی که نشان می‌دهد این ساختارها فواره‌هایی دوقطبی هستند که توسط یک سیاهچاله در این کهکشان به بیرون افشانده شده‌اند. بنابراین، گروه آکاهوری نخستین نمونه از همزیستی گازهای سردشونده‌ی اندر-خوشه‌ای و فواره‌های سیاهچاله‌ای را در دوردستِ کیهان کشف کرده‌اند.

تصویرهای رادیویی از مرکز خوشه‌ی کهکشانی ققنوس. در این تصویرها ساختارهایی فواره‌ای را می‌بینیم که از کهکشان مرکزی خوشه بیرون زده‌اند- تصویر بزرگ‌تر

جزییات بیشتر درباره‌ی این کهکشان و فواره‌ها در رصدهایی که با نسل آینده‌ی تاسیسات رصدی انجام می‌شود به دست خواهد آمد، تاسیساتی مانند آرایه‌ی کیلومتر مربعی که بر پایه‌ی برنامه، کارش را در اواخر دهه‌ی ۲۰۲۰ آغاز خواهد کرد.
 
یافته‌های این دانشمندان در شماره‌ی اوت ۲۰۲۰ انتشارات انجمن اخترشناسی ژاپن منتشر شد.

درباره‌ی این خوشه‌ی ویژه پیش از این خوانده بودید: * یک خوشه کهکشانی که چندین رکورد کیهانی را شکسته

--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:
black hole - galaxy - Phoenix Galaxy Cluster - SPT-CL J2344-4243 - constellation Phoenix - X-ray - intra-cluster gas - star formation - jets - super-massive black hole - Takaya Akahori - National Astronomical Observatory - Japan - Australia Telescope Compact Array - ATCA - Chandra X-ray Observatory - bipolar jets - Square Kilometre Array - Publications of the Astronomical Society

منبع: sciencedaily
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان