کشف دو جرم مرموز در درخشان‌ترین سیاهچاله کیهان

فرارو- ستاره شناسان می‌گویند موفق به کشف دو جرم بسیار بزرگ و مرموز شده اند که از سیاهچاله عظیم 3C 273، درخشان‌ترین سیاهچاله شناخته شده در کیهان خارج می‌شوند.

به گزارش فرارو، سیاهچاله عظیم 3C 273 که در بررسی منابع امواج رادیویی کیهانی در سال ۱۹۵۹ کشف شد، یک اختروش است که مخفف عبارت «شی شبه ستاره ای» است، زیرا نور ساطع شده از این غول‌ها به اندازه‌ای درخشان است که با نور ستاره اشتباه گرفته شود. اگرچه سیاهچاله‌ها خود نور ساطع نمی‌کنند، اما بزرگ‌ترین سیاهچاله‌ها توسط چرخش‌های عظیم گاز به نام دیسک‌های برافزایشی احاطه شده اند. همانطور که گاز با سرعت نزدیک به نور به داخل سیاهچاله می‌افتد، اصطکاک دیسک را گرم می‌کند و باعث می‌شود که با تشعشع شعله ور شود که معمولاً به عنوان امواج رادیویی تشخیص داده می‌شود.

Quasar 3C 273 اولین کوازاری است که تاکنون شناسایی شده است. همچنین درخشان‌ترین آن‌ها نیز است و بیش از ۴ تریلیون برابر خورشید ما می‌درخشد، در حالی که در فاصله بیش از ۲.۴ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد. در طول دهه‌ها، دانشمندان هسته‌ی فروزان این سیاه‌چاله را به‌طور گسترده مورد مطالعه قرار داده‌اند، با این حال، از آنجایی که این اختروش بسیار درخشان است، مطالعه کهکشان اطراف که میزبان آن است تقریبا غیرممکن بوده است. این روشنایی قابل توجه، از قضا، دانشمندان را تا حد زیادی در مورد چگونگی تأثیر کوازار‌ها بر کهکشان‌های میزبان خود در تاریکی قرار داده است.

اکنون، مطالعه جدیدی که در ۲۸ آوریل در نشریه The Astrophysical Journal منتشر شد، ممکن است در نهایت این وضعیت را تغییر دهد. در این مطالعه، تیمی از محققان تلسکوپ رادیویی آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما (ALMA) در شیلی را کالیبره کردند تا درخشش تابشی اختروش 3C 273 را از نور ساطع شده توسط کهکشان میزبانش جدا کنند. پس از این کار آن‌ها با امواج رادیویی ساطع شده از کهکشان اختروش مواجه شدند که دو ساختار رادیویی عظیم و مرموز را آشکار می‌کرد که قبلاً دیده نشده بود.

به نظر می‌رسد این ساختار یک لکه عظیمی از نور رادیویی است که کل کهکشان را در بر می‌گیرد، سپس ده‌ها هزار سال نوری به سمت جنوب غربی کشیده می‌شود. این مه رادیویی با ساختار دوم همپوشانی دارد که یک ساختار عظیم انرژی (موسوم به جت‌های اخترفیزیکی)، با ده‌ها هزار سال نوری امتداد است. دانشمندان دقیقاً مطمئن نیستند که چگونه و چرا جت‌های اخترفیزیکی شکل می‌گیرند. با این حال، آن‌ها می‌دانند که فواره‌ها معمولاً در اطراف اختروش‌ها و دیگر سیاه‌چاله‌های کلان پرجرم دیده می‌شوند و احتمالاً از برهم‌کنش بین سیاه‌چاله و قرص برافزایش غبارآلود آن ناشی می‌شوند. جت‌ها معمولاً از ماده یونیزه شده (با بار الکتریکی) ساخته می‌شوند و با سرعت نزدیک به نور حرکت می‌کنند.

تابش منتشر شده توسط این جت‌ها بسته به فرکانس رادیویی که در آن مشاهده می‌شود، می‌تواند روشن‌تر یا کم نورتر به نظر برسد، با این حال، ساختار رادیویی بزرگ اطراف کهکشان 3C 273، بدون توجه به فرکانس آن، روشنایی یکنواخت را نشان می‌دهد. به گفته محققان، این نشان می‌دهد که این دو ساختار رادیویی توسط پدیده‌های جداگانه و نامرتبط ایجاد شده اند. پس از آزمایش چندین نظریه، تیم به این نتیجه رسیدند که مه رادیویی بزرگ در اطراف کهکشان از گاز هیدروژن ستاره‌زایی ناشی می‌شود که مستقیماً توسط خود اختروش یونیزه می‌شود. به گفته محققان، این اولین باری است که گاز یونیزه دیده می‌شود که ده‌ها هزار سال نوری در اطراف یک سیاهچاله بسیار پرجرم کشیده شده است.

این کشف همچنین می‌تواند به عنوان کلید یک معمای دیرینه در نجوم نیز در نظر گرفته شود؛ آیا یک اختروش می‌تواند گاز زیادی را در کهکشان میزبان خود یونیزه کند که از تشکیل ستاره‌های جدید جلوگیری کند؟ برای پاسخ به این سوال، محققان جرم تخمینی گاز کهکشان را با دیگر کهکشان‌های هم نوع و هم اندازه مقایسه کردند. آن‌ها دریافتند اگرچه اختروش مقدار بسیار شگفت انگیزی از گاز را یونیزه کرده که مانع ایجاد ستاره‌های جدید می‌شود، اما تشکیل ستاره به طور کلی در کهکشان متوقف نشده است. این نشان می‌دهد که کهکشان‌های در حال رشد و شکوفا همچنان می‌توانند با اختروش‌های ساطع کننده تشعشع در مراکزشان وجود داشته باشند.

منبع: sciencealert

ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو