اخترشناسان حفره‌های چهارتایی سیاهچاله‌های غول‌پیکر را بررسی می‌کنند!!

 اعتبار: X-ray: NASA / CXC / Univ. of Bologna / F. Ubertosi; Optical: NASA / STScl / M.Calzadilla

 

 

دانشمندان چهار حفره یا حباب عظیم را در مرکز یک خوشه کهکشانی با استفاده از رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا پیدا کردند. این مجموعه غیرعادی از ویژگی‌ها ممکن است ناشی از فوران‌های دو سیاه‌چاله بسیار پرجرم باشند که به دور یکدیگر می‌چرخند.

 

خوشه‌های کهکشانی بزرگترین ساختارهای جهان هستند که توسط گرانش در کنار هم قرار دارند. آنها مخلوطی از صدها یا حتی هزاران کهکشان منفرد، مقادیر بسیار زیاد گاز داغ و ماده تاریک نامرئی هستند. گاز داغی که در خوشه‌ها نفوذ می‌کنند، جرم بسیار بیشتری نسبت به خود کهکشانها دارند و در نور پرتو ایکسی می‌درخشند که چاندرا آن را تشخیص می‌دهد. یک کهکشان عظیم معمولاً در مرکز یک خوشه یافت می‌شود.

 

مطالعه جدید چاندرا روی خوشه کهکشانی معروف به RBS 797 که در فاصله 3.9 بیلیون سال نوری زمین قرار دارد، دو جفت حفره مجزا را کشف کرد که از مرکز خوشه دورتر هستند.

 

این نوع حفره‌ها قبلا در خوشه‌های کهکشانی دیگر دیده شده بودند. دانشمندان فکر می‌کنند که آنها نتیجه فوران‌های مناطق نزدیک به یک سیاه‌چاله ابرپرجرم در وسط کهکشان پرجرم مرکزی هستند. همانطور که ماده به صورت فواره‌هایی در جهت مخالف سیاهچاله دور می‌شود، حفره‌هایی در گاز داغ ایجاد می‌کند. دو مجموعه از جت‌ها در خوشه کهکشانی RBS 797 عمود بر یکدیگر هستند.

اعتبار: NASA/CXC/Univ. of Bologna/F. Ubertosi

 

فرانچسکو اوبرتوزی از دانشگاه بولونیا در ایتالیا، که سرپرستی مطالعه چاندرا را بر عهده داشت، گفت: ما فکر می‌کنیم که می‌دانیم یک جفت حفره نشان ‌دهنده چیست، اما وقتی یک خوشه کهکشانی دو جفت در جهت‌های بسیار متفاوت دارد، چه اتفاقی می‌افتد؟

 

اخترشناسان قبلاً این جفت حفره را در جهت شرق غربی در خوشه کهکشان RBS 797 مشاهده کردند، اما این جفت در جهت شمال جنوب فقط در رصد جدید چاندرا کشف شد (رصدخانه چاندرا نو عی رصدخانه است که در محدوده پرتوی ایکس در فضا فعالیت می‌کند) این موضوع  در مقایسه با حدود 14 ساعت رصد تلسکوپ پرتوی ایکس چاندرا برای مشاهده اولیه می‌باشد که البته تصویر عمیق‌تر تقریباً به مدت پنج روز از  رصد چاندرا  بهره می‌برد. با کمک و استفاده از آرایه بسیار بزرگ کارل جی. (رصدخانه اخترشناسی رادیویی در نزدیکی نیومکزیکو، آمریکا) رصد خانه رادیویی با آرایه کارل جی جانسکی VLAاز بنیاد ملی علوم قبلاً شواهدی مبنی بر دو جفت جت را به عنوان گسیل رادیویی مشاهده کرده بود که با حفره‌ها در یک راستا قرار دارند.

 

چگونه این چهار حفره ایجاد شد؟

به گفته اوبرتوزی و همکارانش، محتمل‌ترین پاسخ این است که خوشه کهکشانی RBS 797 شامل یک جفت سیاه‌چاله بسیار پرجرم است که تقریباً همزمان جت‌هایی را در جهت‌های عمود بر هم پرتاب کرده‌اند.

 

میریام گیتتی، یکی از نویسندگان دانشگاه بولونیا، می‌گوید: بهترین ایده ما این است که یک جفت سیاه‌چاله بسیار پرجرم منجر به یک جفت حفره شده است. در حالی که ما فکر می‌کنیم سیاه‌چاله‌های پرجرم می‌توانند سیستم‌های دوتایی را تشکیل دهند، بسیار نادر است که هر دوی آنها در یک فاز فعال مشاهده شوند – از این نظر، کشف دو سیاه‌چاله فعال نزدیک فوق‌العاده است.

 

در واقع، قبلاً یک رصد رادیویی با شبکه اروپایی (VLBI (EVN دو منبع نقطه رادیویی را کشف کرده بود که تنها با فاصله حدود 250 سال نوری از هم در خوشه کهکشان  RBS 797  قرار داشتند. اگر هر دو منبع سیاهچاله‌های بسیار پرجرم باشند، از نزدیک‌ترین جفت‌هایی هستند که تاکنون شناسایی شده‌اند. دو سیاهچاله باید به حرکت مارپیچی به سمت یکدیگر ادامه دهند و مقادیر عظیمی از امواج گرانشی را تولید کنند و در نهایت با هم ادغام شوند.

 

توضیح احتمالی دیگری برای چهار حفره دیده شده در RBS 797 وجود دارد. این سناریو فقط شامل یک سیاهچاله کلان پرجرم – با جت‌هایی است که به نوعی موفق می‌شوند خیلی سریع در جهت مختلف حرکت کنند. تجزیه و تحلیل داده‌های چاندرا نشان می‌دهد که تفاوت سنی برای حفره‌های شرق غربی و شمال جنوبی کمتر از 10 میلیون سال است.

 

مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا برنامه چاندرا را مدیریت می‌کند. مرکز پرتو ایکس چاندرا رصدخانه اخترفیزیک اسمیتسونین علم را از کمبریج ماساچوست و عملیات پرواز از برلینگتون، ماساچوست را کنترل می‌کند.

 

توضیح: آرایه بسیار بزرگ کارل جی. جانسکی (VLA) یک رصدخانه نجوم رادیویی با طول موج سانتی‌متری است که در مرکز نیومکزیکو در دشت سن آگوستین، بین شهرهای ماگدالنا و داتیل، در 80 کیلومتری غرب سوکورو واقع شده است. VLA شامل بیست و هشت تلسکوپ رادیویی 25 متری  است که 27 تای آنها در حالی که یکی از آنها همیشه در حال چرخش است. در یک آرایه Y شکل مستقر شده و تمام تجهیزات، ابزار دقیق و قدرت محاسباتی برای عملکرد به عنوان تداخل‌سنج مستقر شده است. هر یک از تلسکوپ‌های عظیم بر روی خطوط راه‌آهن موازی دوگانه نصب شده‌اند، بنابراین شعاع و چگالی آرایه را می‌توان برای تنظیم تعادل بین وضوح زاویه‌ای و حساسیت به روشنایی سطح آن تغییر داد. ستاره‌شناسان با استفاده از VLA مشاهدات کلیدی از سیاهچاله‌ها و دیسک‌های پیش سیاره‌ای اطراف ستارگان جوان انجام داده‌اند، رشته‌های مغناطیسی را کشف کرده‌اند و حرکات گاز پیچیده را در مرکز کهکشان راه شیری ردیابی کرده‌اند، پارامترهای کیهانی کیهان را بررسی کرده‌اند و دانش جدیدی در مورد مکانیسم‌های فیزیکی تولید کننده گسیل رادیویی ارائه کرده‌اند

 

شبکه اروپاییVLBI (EVN) شبکه‌ای از تلسکوپ‌های رادیویی است که عمدتاً در اروپا و آسیا قرار دارد، با آنتن‌های اضافی در آفریقای جنوبی و پورتوریکو، که مشاهدات با وضوح زاویه‌ای بسیار بالا از منابع رادیویی کیهانی را انجام می‌دهد. EVN حساس‌ترین آرایه VLBI در جهان است و تنها آرایه‌ای است که قادر به مشاهدات بلادرنگ است. ستاره‌شناسانی که در تکنیک VLBI تخصص ندارند تشویق می‌شوند تا از این شبکه استفاده کنند. پشتیبانی برای تهیه پروپوزال، زمان‌بندی و همبستگی پروژه‌های EVN توسط مؤسسه مشترک VLBI ERIC (JIVE) ارائه می‌شود. کارکنان JIVE همچنین می‌توانند از کاربران EVN با تجزیه و تحلیل داده‌ها پشتیبانی کنند تا بهترین علم و نتیجه پدیدار شود.

منظور از آرایه قرار دادن (گروهی از چیزها) در موقعیتی خاص به طوری که مرتب باشند.

 

مترجم: مرتضی نادری‌فرد

منبع:

Astronomers spy quartet of cavities from giant black holes

by Chandra X-ray Center DECEMBER 16, 2021

https://phys.org/news/2021-12-astronomers-spy-quartet-cavities-giant.html

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *