ابرسیاهچاله فعال و هسته درخشانی که خود را پشت ابری انبوه پنهان کرده‌اند
اخترشناسان به کمک تداخل‌سنج تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی‌آی) یک ابر چگال و تیره (کدر) از غبار کیهانی را پیرامون سیاهچاله‌ی مرکزی کهکشان مارپیچی میله‌ای مسیه ۷۷ یافته‌اند. این مشاهدات تاییدی بر چیزی که به نام "مدل یکپارچه"ی هسته‌های کهکشانی فعال نامیده می‌شود برای ما فراهم می‌کنند.
 |
| سمت چپ: نمای خیره‌کننده‌ی کهکشان فعال ام۷۷. سمت راست: نمای درخشانِ منطقه‌ی درونی این کهکشان که همان هسته‌ی کهکشانی فعال است، از چشم دستگاه متیس وی‌ال‌تی‌آی |
هسته‌های کهکشانی فعال (ای‌جی‌ان‌ها) مناطقی بی‌اندازه پرانرژی در مرکز برخی از کهکشان‌ها هستند که پنداشته می‌شود از ابرسیاهچاله‌ها (سیاهچاله‌های کلان جرم) نیرو می‌گیرند.
نور گسیلیده از چنین هسته‌هایی ویژگی‌های طیفی مربوط به منطقه‌ای که از آن گسیلیده شده‌اند را پدید می‌آورد. اخترشناسان بر پایه‌ی طیف‌های جداگانه، هسته‌های کهکشانی فعال را در دو رده جای داده‌اند: اجرام گونه‌ی ۱ وگونه‌ی ۲.
ولی مدل یکپارچه می‌گوید این جدایی و تمایز به این دلیل پدید می‌آید که گاهی یک ابر غبارِ چنبره-مانند که سیاهچاله‌ی مرکزی را در بر گرفته و به آن خوراک می‌رساند میتواند خط دیدِ ما را بپوشاند.
اخترشناسان در گذشته شواهدی در پشتیبانی از مدل یکپارچه یافته بودند، از جمله دیدن غبار گرم در مرکز ام۷۷ (مسیه ۷۷). ولی تردیدهایی در این باره که غبار میتواند یک سیاهچاله را به کلی پنهان کند به جا ماند و این یافته‌ها توضیح می‌دهند که چرا این کهکشان فعال نسبت به دیگران درخشش کمتری در نور دیدنی (مریی) دارد.
ویولتا گامز روساس، اخترشناس دانشگاه لیدن می‌گوید: «سرشت واقعی ابرهای غبار و نقش آنها هم در خوراک رساندن به سیاهچاله و هم در تعیینِ این که سیاهچاله از دیدگاه زمین چه نمایی داشته باشد پرسش‌هایی مرکزی در بررسی هسته‌های کهکشانی فعال در سه دهه‌ی گذشته بوده‌اند.»«هرچند هیچ نتیجه‌ی یکتایی پرسش‌هایی که داریم را پاسخ نخواهد داد، ولی ما یک گام بزرگ در شناخت چگونگی کارکرد هسته‌های کهکشانی فعال برداشته‌ایم.»
نور گسیلیده از چنین هسته‌هایی ویژگی‌های طیفی مربوط به منطقه‌ای که از آن گسیلیده شده‌اند را پدید می‌آورد. اخترشناسان بر پایه‌ی طیف‌های جداگانه، هسته‌های کهکشانی فعال را در دو رده جای داده‌اند: اجرام گونه‌ی ۱ وگونه‌ی ۲.
ولی مدل یکپارچه می‌گوید این جدایی و تمایز به این دلیل پدید می‌آید که گاهی یک ابر غبارِ چنبره-مانند که سیاهچاله‌ی مرکزی را در بر گرفته و به آن خوراک می‌رساند میتواند خط دیدِ ما را بپوشاند.
اخترشناسان در گذشته شواهدی در پشتیبانی از مدل یکپارچه یافته بودند، از جمله دیدن غبار گرم در مرکز ام۷۷ (مسیه ۷۷). ولی تردیدهایی در این باره که غبار میتواند یک سیاهچاله را به کلی پنهان کند به جا ماند و این یافته‌ها توضیح می‌دهند که چرا این کهکشان فعال نسبت به دیگران درخشش کمتری در نور دیدنی (مریی) دارد.
ویولتا گامز روساس، اخترشناس دانشگاه لیدن می‌گوید: «سرشت واقعی ابرهای غبار و نقش آنها هم در خوراک رساندن به سیاهچاله و هم در تعیینِ این که سیاهچاله از دیدگاه زمین چه نمایی داشته باشد پرسش‌هایی مرکزی در بررسی هسته‌های کهکشانی فعال در سه دهه‌ی گذشته بوده‌اند.»«هرچند هیچ نتیجه‌ی یکتایی پرسش‌هایی که داریم را پاسخ نخواهد داد، ولی ما یک گام بزرگ در شناخت چگونگی کارکرد هسته‌های کهکشانی فعال برداشته‌ایم.»
 |
| نمای درخشانِ منطقه‌ی درونی این کهکشان که همان هسته‌ی کهکشانی فعال است، از چشم دستگاه متیس وی‌ال‌تی‌آی. نقطه‌ی سیاه محتمل‌ترین جایگاهِ سیاهچاله را نشان می‌دهد. آن دو بیضی هم گستره‌ی حلقه‌ی غبار انبوه درونی (خط‌چین) و قرص پهن غبار را نشان می‌دهند |
در این پژوهش تازه، گامز روساس و همکارانش برای پویشِ (اسکنِ) مرکز کهکشان ام۷۷، یک کهکشان مارپیچی میله‌ای که ۴۷ میلیون سال نوری دورتر از زمین، در راستای صورت فلکی نهنگ جای دارد، از دستگاه متیس (MATISSE) در تداخل‌سنج تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی‌آی) بهره گرفتند.
آنها همچنین از داده‌های آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) و آرایه‌ی خط پایه‌ی بسیار بلندِ رصدخانه‌ی ملی رایویی آمریکا (ان‌آرای‌او) هم بهره جستند.
والتر یافه از دانشگاه لیدن می‌گوید: «متیس میتواند طیف گسترده‌ای از طول موج‌های فروسرخ را ببیند، چیزی که به ما اجازه می‌دهد پشت غبارها را ببینیم و دماها را به دقت اندازه بگیریم.»«از آنجایی که وی‌ال‌تی‌آی در واقع یک تداخل‌سنج بسیار بزرگ است، ما این واگشود (وضوح) را داریم که حتی آنچه در کهکشان‌هایی به دوردستیِ ام۷۷ رخ می‌دهد را هم ببینیم.»«تصویرهایی که گرفتیم تغییرهای دما و درآشامشِ (جذبِ) ابرهای غبار پیرامون سیاهچاله را با جزییات نشان می‌دهند.»
اخترشناسان با آمیختنِ تغییراتِ دمای غبارها (از دمای اتاق تا ۱۲۰۰ درجه‌ی سانتیگراد) در اثر پرتوهای نیرومند سیاهچاله با نقشه‌های درآشامش، تصویر دقیقی از غبار پدید آوردند و جایی که سیاهچاله باید باشد را به دقت مشخص کردند. غبارها -در یک حلقه‌ی انبوه درونی و یک قرص گسترده‌تر- با سیاهچاله‌ی جای گرفته در مرکز آن از مدل یکپارچه پشتیبانی می‌کنند.
گامز روساس می‌گوید: «نتایج ما باید به شناخت بهتری از سازوکارهای درونیِ هسته‌های کهکشانی فعال بیانجامد.»«آنها همچنین می‌توانند در بهتر شناختنِ تاریخ راه شیری هم به ما کمک کند، کهکشانی که میزبان ابرسیاهچاله‌ای در مرکزش است و این ابرسیاهچاله می‌توانسته در گذشته فعال بوده باشد.»
برونو لوپز، اخترشناس رصدخانه‌ی کوت دازور و سربازرس دستگاه متیس می‌گوید: «ام۷۷ یک پیش‌نمونه‌ی مهمِ هسته‌ی کهکشانی فعال است و انگیزه‌ای شگفت‌انگیز برای گسترش برنامه‌ی رصدی‌مان و بهینه‌سازی متیس برای کار با نمونه‌ی گسترده‌ای از هسته‌های کهکشانی فعال است.»
یافته‌های این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر منتشر شده است.
آنها همچنین از داده‌های آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) و آرایه‌ی خط پایه‌ی بسیار بلندِ رصدخانه‌ی ملی رایویی آمریکا (ان‌آرای‌او) هم بهره جستند.
والتر یافه از دانشگاه لیدن می‌گوید: «متیس میتواند طیف گسترده‌ای از طول موج‌های فروسرخ را ببیند، چیزی که به ما اجازه می‌دهد پشت غبارها را ببینیم و دماها را به دقت اندازه بگیریم.»«از آنجایی که وی‌ال‌تی‌آی در واقع یک تداخل‌سنج بسیار بزرگ است، ما این واگشود (وضوح) را داریم که حتی آنچه در کهکشان‌هایی به دوردستیِ ام۷۷ رخ می‌دهد را هم ببینیم.»«تصویرهایی که گرفتیم تغییرهای دما و درآشامشِ (جذبِ) ابرهای غبار پیرامون سیاهچاله را با جزییات نشان می‌دهند.»
اخترشناسان با آمیختنِ تغییراتِ دمای غبارها (از دمای اتاق تا ۱۲۰۰ درجه‌ی سانتیگراد) در اثر پرتوهای نیرومند سیاهچاله با نقشه‌های درآشامش، تصویر دقیقی از غبار پدید آوردند و جایی که سیاهچاله باید باشد را به دقت مشخص کردند. غبارها -در یک حلقه‌ی انبوه درونی و یک قرص گسترده‌تر- با سیاهچاله‌ی جای گرفته در مرکز آن از مدل یکپارچه پشتیبانی می‌کنند.
گامز روساس می‌گوید: «نتایج ما باید به شناخت بهتری از سازوکارهای درونیِ هسته‌های کهکشانی فعال بیانجامد.»«آنها همچنین می‌توانند در بهتر شناختنِ تاریخ راه شیری هم به ما کمک کند، کهکشانی که میزبان ابرسیاهچاله‌ای در مرکزش است و این ابرسیاهچاله می‌توانسته در گذشته فعال بوده باشد.»
برونو لوپز، اخترشناس رصدخانه‌ی کوت دازور و سربازرس دستگاه متیس می‌گوید: «ام۷۷ یک پیش‌نمونه‌ی مهمِ هسته‌ی کهکشانی فعال است و انگیزه‌ای شگفت‌انگیز برای گسترش برنامه‌ی رصدی‌مان و بهینه‌سازی متیس برای کار با نمونه‌ی گسترده‌ای از هسته‌های کهکشانی فعال است.»
یافته‌های این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر منتشر شده است.
 |
| برداشت هنری از نمای احتمالی هسته‌ی ام۷۷. هسته‌ی ام۷۷ هم مانند دیگر ای‌جی‌ان‌ها نیرویش را از یک ابرسیاهچاله می‌گیرد که با یک قرص برافزایشی تنُک در بر گرفته شده و خود این قرص برافزایشی در میان هم یک حلقه یا چنبره‌ی انبوه و چگال از گاز و غبار است. ولی در ام۷۷، این حلقه‌ی چگال به کلی جلوی دید ما از ابرسیاهچاله‌ی مرکزی را گرفته است. باور بر اینست که این هسته‌ی کهکشانی فعال همچنین دارای فواره‌ها و نیز بادهای غباری‌ست که از از منطقه‌ی پیرامون سیاهچاله، عمود بر قرص برافزایشی بیرون می‌زنند- تصویر بزرگ‌تر |
-------------------------------------------------
منبع: sci-news
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
تلگرام، توییتر، اینستاگرام و فیسبوک یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky
واژه‌نامه:
-
Very Large Telescope Interferometer - black hole - barred spiral galaxy
- Messier 77 - active galactic nucleus - AGN - supermassive black hole -
spectral - spectra - unified model - torus - M77 - active galactic -
Earth - Violeta Gámez Rosas - Leiden University - ESO - Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment - MATISSE - VLTI -
constellation of Cetus - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array -
ALMA - NRAO - Very Long Baseline Array - infrared - wavelength -
Walter Jaffe - interferometer - resolution - ring - disk - Milky Way - Bruno Lopez - Observatoire de la Côte d’Azur - Nature - accretion disc
منبع: sci-news
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر