ویدئویی از لحظه بیدار شدن یک سیاه‌چاله در کهکشان راه شیری

به گزارش گروه دانش و فناوری، 

هنگامی که یک سیاه‌چاله کلان جرم واقع در مرکز کهکشان راه شیری از خواب بیدار شد، طغیان شدیدی از پرتو ایکس را در اواخر قرن نوزدهم منتشر کرد. مشاهدات جدیدی از پژواک این رویداد، داستان آن را تعریف می‌کنند.

ستاره‌شناسان متوجه شده‌اند که ابرهای بزرگ گاز مولکولی ستاره‌ساز در ناحیه مرکزی کهکشان راه شیری، بیش از حد انتظار در پرتوهای ایکس می‌درخشند. یکی از توضیحات احتمالی این بود که پرتو ایکس متعلق به ابرهای گازی نبوده، بلکه به دنبال فوران منتشرشده از سیاه‌چاله «کمان ای*» (Sgr A*) آزاد شده است.

نظریه ارائه‌شده این است که کمان ای* در گذشته نسبتاً نزدیک، چیزی را دقیقا به این شکل بلعیده و درخشش پرتوهای ایکس توسط ابرهای گاز مولکولی در مجاورت سیاه‌چاله منعکس شده است. اکنون، گروهی از پژوهشگران به سرپرستی «فردریک مارین»(Frédéric Marin) از «دانشگاه استراسبورگ»(University of Strasbourg) با استفاده از ماهواره موسوم به «کاوشگر تصویربرداری قطبش‌سنجی پرتو ایکس»(IXPE) ناسا، نه تنها شواهد قوی دال بر این موضوع پیدا کرده‌اند، بلکه توانسته‌اند تاریخ تقریبی این رویداد را نیز تعیین کنند.

نیروهای جزر و مدی گرانشی در اطراف سیاه‌چاله‌ای به بزرگی کمان ای* آن قدر قوی هستند تا هر چیزی را که طی یک اقدام خشونت‌آمیز دیوانه‌وار به آن نزدیک می‌شود، از هم فرو بپاشند. این فرآیند که با فروپاشیدن یک ابر گازی، یک ستاره یا حتی یک سیارک همراه است، پرتو ایکس را آزاد می‌کند و بقایای این رویداد، یک قرص داغ از مواد را تشکیل می‌دهند که به صورت مارپیچی به درون سیاه‌چاله وارد می‌شود.

ماهواره IXPE ناسا می‌تواند قطبش پرتو ایکس منتشرشده از چنین رویدادهایی را اندازه‌گیری کند. در این پژوهش، ماهواره IXPE نشان داد که پژواک‌های پرتو ایکس دارای زاویه قطبش با مبدا در جهت کمان ای* هستند. علاوه بر این، قدرت قطبش نشان می‌دهد که پرتو ایکس کمی بیش از ۲۰۰ سال پیش در رویدادی که کمتر از یک سال و نیم طول کشید، ساطع شده است.

گروه مارین در مقاله‌ پژوهش خود نوشتند: پژوهش ما شواهد گمشده‌ای را ارائه می‌کند که نشان می‌دهند انتشار پرتوهای ایکس از ابرهای مولکولی غول‌پیکر، به دلیل انعکاس یک شراره شدید و در عین حال کوتاه‌مدت تولیدشده در کمان ای* یا در نزدیکی آن است.

درخشش پرتوهای ایکس نشان می‌دهند که این فوران، درخشندگی پرتو ایکس سیاه‌چاله را در مقایسه با حالت خاموش امروزی آن میلیون‌ها برابر افزایش داده است. مقدار کل انرژی آزادشده بین ۱۰۳۹ تا ۱۰۴۴ اِرگ تخمین زده می‌شود. این با نژادی از کهکشان‌های فعال به نام «سیفرت»(Seyfert) قابل مقایسه است که دارای سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم هستند. این سیاه‌چاله‌ها از مقادیر زیادی مواد تغذیه می‌کنند اما این کار را در مدت زمان بسیار طولانی‌تری انجام می‌دهند.

این که دقیقاً چه جرم ناگواری خیلی نزدیک به کمان ای* سقوط کرده و جدا نشده، ناشناخته باقی مانده است. وجود ستارگانی که در مداری بسیار نزدیک به سیاه‌چاله می‌چرخند و ابرهای گازی که به طور خطرناکی از نزدیکی آن عبور می‌کنند و توسط گرانش سیاه‌چاله منحرف می‌شوند، نشان می‌دهد ذخایر آماده‌ای از مواد وجود دارند که در نهایت به درون سیاه‌چاله می‌افتند.

این پژوهش، در مجله «Nature» به چاپ رسید.