ظهور شکل های عجیب در نزدیکی سیاهچاله هیولا؛ ماجرا چیست؟

غزال زیاری: یک جرم آسمانی خارق العاده به نام ۳C ۲۷۳ اخیراً حسابی خبرساز شده است؛ این جرم آسمانی دورترین هدف قابل مشاهده از طریق یک تلسکوپ استاندارد است که اخترشناسان آماتور می توانند آن را رؤیت کنند.

۳C ۲۷۳ که درخششی معادل تریلیون ها خورشید دارد بیش از دو میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد و ما آن را به عنوان هسته درخشان یک کهکشان فعال می شناسیم که انرژی آن از طریق یک سیاهچاله بسیار حجیم تأمین می شود که مقادیر زیادی مواد مصرف می کند.

از یک جرم آسمانی تا اختروش ها

اما تا سال ۱۹۶۳ میلادی کسی از وجود ۳C ۲۷۳ خبر نداشت. در آن سال ستاره شناسی به نام مارتن اشمیت پس از مشاهده گسیل های رادیویی قدرتمند مطالعاتی در این زمینه را آغاز کرد. با پیشرفته ترین تلسکوپ آن زمان این جرم آسمانی شبیه یک ستاره می نمود که البته نور آن ویژگی های عجیبی را نشان می داد.

انبساط جهان نور آن را به طول موج های قرمز کشیده بود که این پدیده “انتقال به سرخ کیهانی” نامیده شد. این ۳C ۲۷۳ را در فاصله خیره کننده ۲.۵ میلیارد سال نوری از ما قرار داد که برای یک ستاره معمولی بسیار دور است.

کشف اشمیت دسته جدیدی از اجرام را معرفی کرد: اختروش ها (کویزارها) یا اجرام شبه ستاره ای. روشنایی و انرژی بی نظیر آن ها با هر چیزی که تا قبل از آن دیده شده بود تفاوت داشت و درک ما از کیهان را به چالش کشید.

دهه ها قبل از آن و در سال ۱۹۲۹ اخترفیزیکدانی به نام سر جیمز جین نظریه ای را مطرح کرده بود که مراکز درخشان کهکشان ها ممکن است به عنوان “سفید چاله” عمل کرده و ماده را از بعد دیگری به جهان ما هدایت کنند. البته حالا ما می دانیم که واقعیت برعکس است. نیروی اختروش ها توسط سیاهچاله های بسیار پرجرمی تأمین می شود که به شدت مواد اطرافشان را مصرف می کنند. آن ها بخشی از گروه گسترده تری از هسته های فعال کهکشانی اند و برای درک شکل گیری و تکامل کهکشان ها ضروری هستند.

لازم به ذکر است که مشاهدات اخیر با تلسکوپ فضایی هابل بینش جدیدی از اختروش ها ارائه کرده است. تصویربرداری دقیق هابل ساختارهایی غیرعادی را در فاصله ۱۶۰۰۰ سال نوری از سیاهچاله ۳C ۲۷۳ از جمله رشته ها لوب ها و یک ساختار اسرارآمیز L شکل ارائه کرده که برخی از آن ها ممکن است بقایای کهکشان های ماهواره ای کوچکی باشند که با جرمی به اندازه ۹۰۰ میلیون خورشید درون سیاهچاله می افتند.

در شرایطی که حداقل یک میلیون اختروش در سراسر آسمان پراکنده است این اجرام درخشان مبحثی حیاتی را برای مطالعه می گشایند. همه چیز با ۳C ۲۷۳ اولین اختروش کشف شده که دروازه ای را برای درک پرانرژی ترین پدیده های جهان باز کرد شروع شد.

هابل و نزدیک ترین نگاه ممکن به یک اختروش

اخترشناسان با بهره گیری از قابلیت های خارق العاده تلسکوپ فضایی هابل ناسا نگاهی بی سابقه به قلب یک اختروش انداختند؛ یک مرکز کهکشانی درخشان که انرژی اش را یک سیاه چاله بسیار پرجرم که مواد مجاور را مصرف می کند دریافت می نماید.

مشاهدات جدید هابل ویژگی های جالب و غیرمنتظره ای را در اطراف اختروش نشان می دهد. بن رن محقق رصدخانه و دانشگاه Côte d’Azur در فرانسه از کشف چندین حباب با اندازه های مختلف و یک ساختار رشته ای L شکل عجیب خبر داده است. همه این ویژگی ها در فاصله ۱۶۰۰۰ سال نوری از سیاهچاله قرار دارند و بینش تازه ای از محیط آشفته اطراف این پدیده های پرانرژی کیهانی ارائه می دهند.

ترکیب و فعالیت اختروش ها

برخی از اجرام می توانند کهکشان های ماهواره ای کوچکی در اطراف سیاه چاله باشند و موادی را ارائه کنند که بر روی سیاه چاله مرکزی بزرگ جمع شده و انرژی این فانوس دریایی درخشان را تأمین کنند. رن دراین باره توضیح داد: «به لطف قدرت مشاهده هابل دروازه جدیدی برای درک اختروش ها بازشده است. ما به شدت هیجان زده ایم؛ چون تا پیش ازاین هرگز این حجم از جزئیات را ندیده بودیم.»

اختروش ها به عنوان منبع نقطه ای نور در آسمان مثل ستاره به نظر می رسند (و به همین دلیل هم اجرام شبه ستاره ای نامیده می شوند). اختروش ۳C ۲۷۳ که در مطالعه جدید به آن پرداخته شده در سال ۱۹۶۳ به عنوان اولین اختروش توسط ستاره شناسی به نام مارتن اشمیت شناسایی شد. فاصله ۲.۵ میلیارد سال نوری برای یک ستاره بسیار دور بود. با درخشندگی بیش از ۱۰ برابر بیشتر از درخشان ترین کهکشان های بیضوی غول پیکر می بایست به مراتب پرانرژی تر ازآنچه تصور می شد باشد. این دریچه ای را به روی یک پازل جدید غیرمنتظره در کیهان شناسی باز کرد: چه چیزی نیروی تولید این حجم عظیم از انرژی را تأمین می کند؟ همه توجه ها بر روی تجمع مواد روی سیاهچاله متمرکز بود.

زمینه تاریخی و پیشرفت های فنّاورانه

در سال ۱۹۹۴ مشاهدات جدید هابل نشان داد که محیط اطراف اختروش ها بسیار پیچیده تر از چیزی است که در ابتدا تصور می شد. این تصاویر حاکی از برخورد و ادغام کهکشانی بین اختروش ها و کهکشان های همراهش بود جایی که زباله ها به سمت سیاه چاله های بسیار پرجرم فرو می روند. این دوباره سیاهچاله های غول پیکری که اختروش ها را به حرکت درمی آورند موردتوجه قرار داد.

تمرکز بر روی اختروش ۳C ۲۷۳ برای تلسکوپ هابل مثل زل زدن مستقیم به چراغ جلوی کورکننده اتومبیل و یا تلاش برای دیدن مورچه ای بود که روی لبه دیوار می خزد. این اختروش هزاران برابر کل انرژی ستاره های یک کهکشان را بیرون می ریزد. ۳C ۲۷۳ به عنوان یکی از نزدیک ترین اختروش ها به زمین ۲.۵ میلیارد سال نوری با ما فاصله دارد. (و اگر خیلی به زمین نزدیک بود و تنها چند ده سال نوری از زمین فاصله داشت مثل خورشید در آسمان می درخشید)

ابزار STIS هابل می تواند به عنوان یک تاج نگار برای مسدود کردن نور از منابع مرکزی عمل کند و از همین رو ستاره شناسان از STIS برای رونمایی از دیسک های غبارآلود اطراف ستاره ها استفاده می کردند تا به درک بهتری از شکل گیری منظومه های سیاره ای برسند؛ حالا آن ها از STIS برای درک بهتر کهکشان های میزبان اختروش ها بهره می برند؛ تاج نگاری هابل این امکان را برای اخترشناسان فراهم کرده که هشت برابر نزدیک تر از قبل بتوانند به سیاهچاله ها بنگرند.

تصویربرداری از اختروش ها و چشم انداز آینده

محققان به فهم نادری از فوران مواد برون کهکشانی این اختروش به طول سیصد هزار سال نوری دست یافتند که تقریباً با سرعت نور در فضا می سوخت. آن ها با مقایسه داده های تاج نگاری STIS با تصاویر آرشیوی آن در فاصله ای ۲۲ ساله به این نتیجه رسیدند که این فوران ها زمانی که از سیاه چاله هیولا دورتر باشد سریع تر حرکت می کنند.

رن توضیح داد: «هابل با ساختارهای فضایی ظریف شکاف بین تداخل سنجی رادیویی در مقیاس کوچک و مشاهدات تصویربرداری نوری در مقیاس بزرگ را پر کرد و بدین ترتیب ما می توانیم گامی رصدی به سمت درک کامل تر مورفولوژی میزبان اختروش برداریم. دیدگاه قبلی ما دراین باره کاملاً محدود بود اما هابل این فرصت را برایمان فراهم کرد تا مورفولوژی پیچیده اختروش ها و برهمکنش های کهکشانی را با جزئیات بیشتری درک کنیم. بررسی های بیشتر ۳C ۲۷۳ در نور مادون قرمز با تلسکوپ فضایی جیمز وب سرنخ های بیشتری در اختیارمان قرار خواهد داد.»

 حداقل ۱ میلیون اختروش در سراسر آسمان پراکنده است که نورهای کانونی پس زمینه مفیدی برای انواع مشاهدات نجومی هستند. اختروش ها حدود ۳ میلیارد سال پس از انفجار بزرگ زمانی که برخورد کهکشان ها رایج تر بود بیشترین فراوانی را داشتند.

منبع: scitechdaily

۲۲۷۲۲۷