یک شی مرموز به داخل سیاهچاله مرکز کهکشان ما کشیده می‌شود!!

تصویر رصدخانه کک از مرکز کهکشانی که X7 را نشان می‌دهد. (A. Ciurlo و همکاران/UCLA GCOI/W. M. Keck Observatory)

برای دهه‌ها، اخترشناسان حباب اسرارآمیزی به نام X7 را تماشا کرده‌اند که در اطراف سیاه‌چاله پرجرم در قلب کهکشان راه شیری حرکت می‌کند و نمی‌دانند که از کجا آمده است.

با تجزیه و تحلیل 20 سال مشاهدات، تیمی از دانشمندان به رهبری آنا سیورلو، اخترفیزیکدان لس آنجلس از دانشگاه کالیفرنیا، دگرگونی شگرفی را در شکل X7 کشف کردند که تقریباً دو برابر طول اولیه آن کشیده شده است.

این تغییر در ساختار نشان می‌دهد که این لکه عجیب به احتمال زیاد از آوارهایی ساخته شده است که در طی یک برخورد نسبتاً اخیر بین دو ستاره به بیرون پرتاب شده است.

سیورلو توضیح می‌دهد: «هیچ شی دیگری در این منطقه چنین تکاملی را نشان نداده است.

تغییرشکل این جسم به شکل دنباله‌دارمانندی شروع شد و مردم فکر می‌کردند که شاید از بادهای ستاره‌ای یا فواره‌های ذرات سیاه‌چاله به این شکل درآمده است. اما همانطور که به مدت 20 سال آن را دنبال کردیم، دیدیم که کشیده‌تر می‌شود. باید چیزی این ابر را روی آن مسیر با جهت گیری خاص خود قرار داده باشد.

اگر یک ابر زباله واقعاً همان جسم باشد، کشف آن بر برخی از پویایی‌های شگفت‌انگیز در مرکز کهکشانی، مانند فراوانی برخورد ستاره‌ها و اثرات گرانش شدید، روشن می‌شود. تنها در چند سال کوتاه، ابر غبار و گاز بیشتر و بیشتر اسپاگتی می‌شود و به سیاهچاله Sagittarius A* (SgrA*.) می افتد.

محققان با مطالعه X7 در طی سال‌ها توانسته‌اند جرم آن را محاسبه کنند که وزن آن حدود 50 برابر وزن زمین است.

تغییرات در موقعیت ابر آواری و سرعت آن نیز نشان می‌دهد که این ابر در مداری بیضوی به دور مرکز کهکشانی با دوره‌ای حدود 170 سال قرار دارد. یا بهتر است بگوییم، اگر کمی بیشتر با هم بود، می شد. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که این شانس را نخواهد داشت که یک مدار را تکمیل کند.

پیش‌بینی می‌شود نزدیک‌ترین رویکرد آن به Sgr A*، معروف به حضیض، در سال 2036 اتفاق بیفتد. در این مرحله، محیط گرانشی ابر را از هم جدا می‌کند و باقی‌مانده‌های پراکنده را باقی می‌گذارد تا به دور سیاه‌چاله ادامه دهند تا زمانی که به‌طور غیرقابل برگشتی فراتر از افق رویداد ناپدید شوند. وقتی بالاخره این اتفاق بیفتد، هر کسی که تماشا می کند ممکن است آتش بازی ببیند.

رندی کمپبل ستاره‌شناس رصدخانه کک و نویسنده همکار، می گوید: دیدن تغییرات قابل توجه شکل و دینامیک X7 با جزئیات بسیار زیاد در مقیاس زمانی نسبتاً کوتاه هیجان‌انگیز است زیرا نیروهای گرانشی سیاهچاله پرجرم در مرکز کهکشان راه شیری بر این جرم تأثیر می‌گذارد.

X7 شباهت‌هایی با دیگر حباب‌های مرموز که به دور مرکز کهکشانی می‌چرخند، به نام اجرام G دارد. اینها برای اولین بار حدود 20 سال پیش کشف شدند و یک معمای مهم را ایجاد کردند:  مانند ابرهای گازی به نظر می‌رسیدند، اما مانند ستارگان رفتار می‌کردند.

ستاره شناسان فرض کردند که اجرام G ستاره‌هایی هستند که با هم ادغام شده اند و ابر عظیمی از مواد را تولید کرده‌اند که در میدان گرانشی ستاره تازه ادغام شده باقی مانده و آن را از دید پنهان می کند. سپس مطالعه ای که در سال 2021 منتشر شد، نشان داد که یکی از این اجرام، G2، یک ابر مولکولی است که سه ستاره بچه را پنهان می‌کند. اما هویت بقیه ناشناخته است.

در حالی که شباهتهایی وجود دارد، X7 به طور قابل توجهی با اشیاء G نیز متفاوت است. تکامل آن بسیار چشمگیرتر از اجسام G بوده است، هم از نظر شکل و هم از نظر سرعت که به سمت Sgr A* شتاب می‌گیرد. بنابراین X7 ممکن است همان نوع شیء با اشیاء G نباشد، اما ممکن است مرتبط باشد.

تکامل انتشار غبار حرارتی X7 در طول زمان. (Ciurlo و همکاران، ApJL، 2023)

سیورلو می‌گوید: «یک احتمال این است که گاز و غبار X7 در لحظه ادغام دو ستاره به بیرون پرتاب شده‌اند. “در این فرآیند، ستاره ادغام شده در داخل پوسته ای از غبار و گاز پنهان می شود که ممکن است با توصیف اجرام G مطابقت داشته باشد و گاز پرتاب شده ممکن است اجرام شبیه X7 را ایجاد کند.”

از آنجایی که X7 توسط توده ای که در مرکز آن پنهان شده است کنار هم قرار نمی گیرد، انتظار می‌رود طول عمر بسیار کمتری نسبت به اجسام G داشته باشد. به همین دلیل است که سایرین در نوع خود هنوز دیده نشده‌اند. در همین حال، ستاره ادغام شده ای که X7 از آن پف کرد، همچنان می‌تواند در مرکز کهکشانی، در مدار جداگانه خود باشد. محققان خاطرنشان می‌کنند که مدار آن بسیار شبیه به مدار G3 شی G3 است و پیشنهاد می‌کنند که G3 می‌تواند شی مادر باشد.

با این حال، در حال حاضر رد کردن احتمالات دیگر آسان نیست. برای مثال X7 می‌توانست تکه‌ای از آوار‌هایی باشد که از یک ابر بزرگ‌تر جدا شده‌اند. مشاهدات بیشتر می تواند به کاهش آن کمک کند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

A Mystery Object Is Being Dragged Into The Black Hole at The Center of Our Galaxy

By MICHELLE STARR 28 February 2023

https://www.sciencealert.com/a-mystery-object-is-being-dragged-into-the-black-hole-at-the-center-of-our-galaxy