سیاهچاله‌ها چگونه ستاره‌ها را می بلعند؟

کشش گرانشی سیاهچاله ها آنقدر  زیاد است که حتی نور را هم می‌بلعند. این باعث می شود آنها تبدیل به هیولاهای گرسنه ای شوند که در تاریکی ابدی کمین می کنند.

به گزارش تکناک، اگر در سیاهی فضا به یکی از آنها برخورد کردید راه گریزی نیست. این برای فضانوردانی که هنوز دورتر از ماه سفر نکرده اند، نگران کننده نیست. اما اگر ستارگان در زمان نامناسبی در مکان نامناسبی قرار گیرند، می توانند با این خطر روبرو شوند.

هابل آنقدر دور است که نمی‌تواند ستاره محکوم به فنا را ببیند. در عوض، اخترشناسان هابل اثر انگشت نور ستاره‌ای را که از این حادثه می‌آمد، را گرفتند. این طیف ها داستان پزشکی قانونی از سقوط یک ستاره در یک مخلوط کن کیهانی را روایت می کنند. در این رویداد ستاره خرد شد و مانند یک تکه تافی به سمت سیاهچاله کشیده شد. این فرآیند حلقه‌ای از گاز به شکل دونات را در اطراف سیاه‌چاله تشکیل می‌دهد که گاز فوق‌گرم‌شده از هر جهت خارج می‌شود. تا به امروز حدود 100 سیاهچاله سیری ناپذیر مشاهده شده است.

سیاهچاله ها جمع کننده هستند نه شکارچی. آن‌ها در کمین می‌مانند تا اینکه ستاره‌ای سرگردان می‌شود. هنگامی که ستاره به اندازه کافی نزدیک می شود، کشش گرانشی سیاهچاله به شدت آن را می شکافد و آن را در حالی که نور شدیدی باز تابش میکنند، می بلعد.

اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل ناسا آخرین لحظات یک ستاره را هنگام بلعیده شدن توسط سیاهچاله با جزئیات ثبت کرده اند.

اینها “رویدادهای اختلال جزر و مد” نامیده می شوند. اما این عبارت، خشونت پیچیده و خام یک رویارویی با سیاهچاله (black hole : astronomical object so massive, that anything falling into it, including light, cannot escape its gravity) را رد می کند. تعادلی بین گرانش سیاهچاله که مواد ستاره‌ای را می‌کشد و تابش موادی که به بیرون می‌پرد وجود دارد. به عبارت دیگر، سیاهچاله ها خورندگان آشفته ای هستند. اخترشناسان از هابل استفاده می کنند تا به جزئیات این که چه اتفاقی می افتد زمانی که یک ستاره سرگردان در پرتگاه گرانشی فرو می رود، دست یابند.

اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ های مختلف حدود 100 رویداد اختلال جزر و مد در اطراف سیاهچاله ها را شناسایی کرده اند.

ناسا اخیراً گزارش داد که چندین رصدخانه فضایی پرانرژی خود، رویداد دیگری را در 1 مارس 2021 مشاهده کردند که در یک کهکشان دیگر رخ داده است. برخلاف مشاهدات هابل، داده‌ها در نور پرتو ایکس از یک تاج بسیار داغ در اطراف سیاه‌چاله که پس از جدا شدن ستاره شکل گرفته بود، جمع‌آوری شد.

با این حال، با توجه به زمان مشاهده، هنوز رویدادهای جزر و مدی بسیار کمی وجود دارد که در نور فرابنفش مشاهده می شود. امیلی انگل تالر از مرکز اخترفیزیک گفت: این واقعا بد شانسی است زیرا اطلاعات زیادی وجود دارد که می توانید از طیف فرابنفش بدست آورید.

هاروارد و اسمیتسونیان (CfA) ازکمبریج در ماساچوست. می گویند: ما هیجان زده هستیم زیرا می توانیم این جزئیات زیادی را مورد مطالعه قرار دهیم. رویداد جزر و مد می تواند چیزهای زیادی در مورد یک سیاهچاله به ما بگوید. تغییرات در وضعیت ستاره محکوم به شکست طی مدت روزها یا ماه ها رخ می دهد.

برای هر کهکشانی معین با یک سیاهچاله بسیار پرجرم ساکن در مرکز، تخمین زده می شود که خرد شدن ستاره تنها چند بار در هر 100هزار سال اتفاق می افتد.

این رویداد تغذیه ستاره‌ای AT2022dsb برای اولین بار در 1 مارس 2022 توسط بررسی خودکار تمام آسمان برای ابرنواخترها (ASAS-SN یا “قاتل”)، شبکه‌ای از تلسکوپ‌های زمینی که تقریباً یک بار در هفته آسمان فرا کهکشانی را بررسی می‌کند، ثبت شد. حوادث خشونت بار، متغیر و گذرا که جهان ما را شکل می دهند. این برخورد پرانرژی به اندازه کافی به زمین نزدیک بود و به اندازه کافی درخشان بود که اخترشناسان هابل بتوانند طیف‌سنجی فرابنفش را در یک دوره زمانی طولانی‌تر از حد معمول انجام دهند.

پیتر ماکسیم از CfA گفت: معمولاً مشاهده این رویدادها سخت است. شاید در ابتدای اختلال، زمانی که واقعاً روشن است، چند مشاهده دریافت کنید. برنامه ما از این جهت متفاوت است که برای بررسی چند رویداد جزر و مدی در طول یک سال طراحی شده است تا ببینیم چه اتفاقی می افتد. ما آنقدر زود دیدیم که بتوانیم آن را در این مراحل رشد بسیار شدید سیاهچاله مشاهده کنیم. ما شاهد کاهش نرخ رشد بودیم زیرا در طول زمان به یک قطره تبدیل شد.

داده‌های طیف‌سنجی هابل از ناحیه گاز بسیار روشن، داغ و دوناتی شکل که زمانی ستاره بوده است، تفسیر می‌شود. این ناحیه که به چنبره معروف است، به اندازه منظومه شمسی است و حول سیاهچاله ای در وسط می چرخد.

ماکسیم می‌گوید: ما به جایی در لبه آن دونات نگاه می کنیم. ما یک باد ستاره‌ای از سیاهچاله را می‌بینیم که روی سطح را فرا می‌گیرد و با سرعت 20 میلیون مایل در ساعت (سه درصد سرعت نور) به سمت ما پرتاب می‌شود. ما واقعاً هنوز در حال بررسی این رویداد هستیم. شما ستاره را تکه تکه می کنید و سپس این ماده به سیاهچاله راه پیدا می کند. و بنابراین شما مدل‌هایی دارید که فکر می‌کنید می‌دانید چه اتفاقی می‌افتد، و سپس آنچه را که واقعاً می‌بینید به دست می‌آورید. این مکان هیجان‌انگیزی برای دانشمندان است: درست در حد فاصل دانسته‌ها و ناشناخته‌ها.

نتایج طی یک کنفرانس مطبوعاتی در 12 ژانویه 2022 در بیست و چهل و یکمین نشست انجمن نجوم آمریکا در سیاتل، واشنگتن گزارش شد.