ثبت سیاهچالهای که جرمی مرموز در آن، در حال انفجار بود
محققان به تازگی یک شی مرموز در کهکشان قنطورس-ای کشف کردهاند که نقش یک شتابدهنده کهکشانی را ایفا میکند و رفتارهای عجیبی از خود نشان میدهد؛ مشخص نیست که این شی چیست یا چرا اینگونه عمل میکند.
قنطورس-ای، یک کهکشان نامنظم و متشکل از گاز و گرد و غبار است که حدود ۱۲ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. کهکشان بیضی شکل قنطورس-ای (Centaurus-A) به خاطر وجود یک سیاهچاله فوقالعاده بزرگ در مرکز خود خاص میباشد که پرتوها و ماده را به شعاع ۴۰ هزار سال نوری در سراسر کهکشان پخش میکند.
بررسی شی مرموز در کهکشان قنطورس-ای
محققان با استفاده از عمیقترین تصاویر اشعه ایکس گرفته شده از کهکشان، یک ناحیه V شکل روشن از تابش ناشی از برخورد این جتها و برخی اشیا ناشناخته را پیدا کردند. ناسا میگوید: «در حالی که محققان ایدههایی در مورد آنچه اتفاق میافتد دارند، اما هنوز هویت جسمی که منفجر میشود یک راز است؛ زیرا جزئیات به اندازهای دور هستند که حتی در تصاویر تلسکوپهای قوی نیز دیده نمیشوند.»
وقتی ستارهای با اندازه بیش از ۲۰ برابر خورشید میمیرد و در یک ابرنواختر منفجر میشود، ماده باقی مانده به یک جرم بسیار متراکم به نام سیاهچاله فرو میریزد؛ این حفرههای اسرارآمیز چنان نیروی گرانشی قوی اعمال میکنند که هیچ چیز، حتی نور نمیتواند از کشش آنها فرار کند.
زمانی که ماده و نور به سمت سیاهچاله سقوط میکنند، آنها یک حلقه بزرگ و چرخشی به نام دیسک برافزایشی را تشکیل میدهند. هرچند که برخی از این مواد به درون افق رویداد (Event Horizon) میرسند، برخی دیگر به دلیل میدانهای مغناطیسی قوی سیاهچاله، به سرعت بالایی از قطبها بیرون رانده میشوند؛ افق رویداد مرزی است که فراتر از آن، رویدادها قادر به اثرگذاری برروی ناظر نیستند.
در حالی که دانشمندان تقریبا دلیل تشکیل این جتها را میدانند، سرعت تقریبا نسبیتی و نیروهای شدید آنها بیشتر ماهیت واقعی آنها را به یک راز تبدیل میکند.
این جتها در ناحیه نزدیک به افق رویداد سیاهچالههای فوقالعاده بزرگ ایجاد میشوند و به عنوان منبعی برای سریعترین ذرات در جهان، یعنی پرتوهای کیهانی عمل میکنند. از آنجا که کهکشان قنطورس-ای نزدیکترین جت سیاهچاله بزرگ به زمین است، مطالعه آن اطلاعات زیادی درباره جتهای نسبیتی فراهم میکند.
در مطالعات قبلی، ناسا مجموعهای از «گرههای جت» را در ستونهای عظیم قنطورس-ای مشاهده کرده که نواحی عظیمی از تلاطم هستند و به صورت نقاط روشن در طیف اشعه ایکس ظاهر میشوند.
اما در مطالعه اخیر تیم دیوید بوگنسبرگر (David Bogensberger)، اخترفیزیکدان از دانشگاه میشیگان (University of Michigan) آمریکا، یک گره جدید در جتهای کهکشانی قنطورس-ای کشف شد که با هیچ یک از الگوهای معمول مطابقت نداشت.
بوگنسبرگر میگوید: «نزدیک محور جت ضد جت، منبعی با شکلی غیرعادی شناسایی کردیم که نمایانگر دو جریان از ماده میباشد و با دو زاویه متفاوت از آن دور میشوند و شکل V مانند را در پشت خود ایجاد میکنند؛ این نشانهها، نشاندهنده فعالیتهای خاصی هستند که در اطراف آن در حال وقوع است و ما آن را به عنوان C4 برچسبگذاری میکنیم.»
این بازوهای V شکل که حداقل ۷۰۰ سال نوری، معادل ۱۴۰ برابر فاصله زمین تا نزدیکترین ستاره همسایه، طول دارند و نشاندهنده یک ویژگی غیرعادی در مسیر جتهای ایکسری قوی هستند؛ در حالی که موانع دیگر در این مسیر تنها حبابهای بیضوی تولید میکنند، این بازوهای V شکل رفتار عجیبی از خود نشان میدهند که هنوز توضیحی برای آن ارائه نشده است.
به گفته ناسا، شی مرموزی که در قلب این کهکشان قرار دارد، امکان دارد یک ستاره بزرگ باشد که یا به تنهایی یا همراه با یک ستاره دیگر وجود دارد.
محققان بر این باورند، ذرات موجود در جت سیاهچاله ممکن است با باد خورشیدی قوی که از این ستاره ساطع میشود، برخورد کنند؛ این امر باعث ایجاد تلاطم در جت و افزایش چگالی گاز آن خواهد شد و در نتیجه موجب روشن شدن تابش پرتو ایکس مشاهده شده در تصاویر چاندرا (Chandra) میگردد.
با این حال، ساختار منحصر به فرد C4 مشکلاتی را برای این توضیح نسبتا ساده ایجاد میکند. اگر جسمی در جت وجود داشت، اخترشناسان انتظار داشتند دنبالهای از اشعه ایکس را ببینند که تقریبا به موازات جهت جت حرکت میکند، مانند مسیری که در اطراف یک قایق در حال حرکت در بالادست است.
این تصویر به یک جسم نجومی با دو بازوی مشخص اشاره دارد که بازوی پایینی V به وضوح قابل شناسایی میباشد، اما توضیح بازوی بالایی به دلیل زاویه بسیار بیشتر آن نسبت به جت دشوارتر باشد؛ این ویژگی نشان میدهد این جسم احتمالا خواص غیرمعمولی داشته که در سایر نقاط جهان مشاهده نشده است.
ناسا میگوید: «اخترشناسان در تلاشند تا مشخص کنند که چرا C4 این ظاهر متفاوت پس از تماس را دارد، اما میتواند به نوع جسمی که جت به آن برخورد میکند یا نحوه برخورد مستقیم جت با آن مرتبط باشد.» با این حال، حداقل در حال حاضر هویت این شی عجیب به طور سرسختانهای مرموز باقی خواهد ماند.