پژوهشگران برای نخستینبار شواهد مستقیمی از یک «باد داغ» را در اطراف سیاهچاله کلانجرم مرکز کهکشان راه شیری مشاهده کردهاند.
به گزارش سرویس نجوم تکناک، این کشف میتواند به یکی از قدیمیترین پرسشها درباره سیاهچاله Sagittarius A* پاسخ دهد و نشان دهد که حتی سیاهچالههای آرام نیز بهطور مداوم بر محیط اطراف خود تأثیر میگذارند.
سیاهچاله Sagittarius A* که در قلب کهکشان راه شیری قرار دارد، جرمی معادل بیش از چهار میلیون برابر خورشید دارد. دانشمندان دههها پیش پیشبینی کرده بودند که این جرم عظیم باید نوعی جریان گازی یا باد از خود منتشر کند، اما تاکنون هیچ نشانه مستقیمی از چنین پدیدهای مشاهده نشده بود.
مرتبط: کشف قدرتمندترین درخشش یک سیاهچاله در تاریخ بشر + ویدیو
اکنون گروهی از پژوهشگران به سرپرستی «النا مورچیکووا» و «مارک گورسکی» از دانشگاه Northwestern با استفاده از دادههای پنجساله تلسکوپ رادیویی ALMA در شیلی موفق شدهاند این معما را حل کنند.
مورچیکووا میگوید مشاهده چنین پدیدهای بسیار هیجانانگیز است، زیرا دانشمندان تاکنون بیشتر پیامدهای فورانها و فعالیتهای خشونتآمیز سیاهچالهها را دیده بودند. به گفته او، دیدن سیاهچالهای که ظاهراً آرام است اما همچنان انرژی را به محیط اطراف منتقل میکند، تصویری تازه از رفتار این اجرام کیهانی ارائه میدهد.
یکی از دشواریهای اصلی مطالعه Sagittarius A*، موقعیت آن در صفحه کهکشان راه شیری است. حجم زیادی از گاز، غبار و ساختارهای یونیده میان زمین و مرکز کهکشان قرار دارند و مشاهده مستقیم این ناحیه را بسیار دشوار میکنند.
پژوهشگران برای غلبه بر این مشکل، تصویری دقیق از گاز مولکولی سرد اطراف Sagittarius A* تهیه کردند. آنها پس از حذف تابشهای رادیویی بسیار درخشان اطراف سیاهچاله، ساختارهایی را مشاهده کردند که پیش از این قابل تشخیص نبودند.
مهمترین یافته، حفرهای مخروطیشکل با طول تقریبی سه سال نوری بود. بررسیهای بیشتر نشان داد همین ساختار در دادههای رصدخانه پرتو ایکس Chandra ناسا نیز دیده میشود. این همپوشانی دادهها، احتمال واقعی بودن این ساختار را بهطور قابلتوجهی افزایش داد.
مرتبط: آیا جهان داخل یک سیاهچاله قرار دارد؟
دانشمندان معتقدند این حفره در اثر باد داغی ایجاد شده است که از نزدیکی سیاهچاله خارج میشود. زمانی که گاز تحت تأثیر گرانش Sagittarius A* قرار میگیرد، دمای آن افزایش مییابد و با سرعت بسیار زیاد به دور سیاهچاله میچرخد. هرچه این ماده به افق رویداد نزدیکتر شود، سرعت آن بیشتر میشود تا جایی که به سرعتی نزدیک به سرعت نور میرسد.
در این مرحله، گاز یک دیسک برافزایشی را تشکیل میدهد؛ ساختاری تخت و چرخان که بهتدریج مواد آن به درون سیاهچاله سقوط میکنند. با این حال، همه این مواد سرانجام بلعیده نمیشوند.
به گفته مورچیکووا، فشار شدید تابش و ناپایداریهای موجود در نواحی نزدیک سیاهچاله بخشی از این گاز داغ را به بیرون پرتاب میکنند. نتیجه این فرایند، شکلگیری بادهایی است که از مرکز کهکشان به سمت بیرون حرکت میکنند.
مرتبط: ایجاد تصویر واضح از سیاهچاله با کمک الگوریتم
او توضیح میدهد که در واقع مقدار گازی که از این طریق به بیرون رانده میشود، از مقدار گازی که وارد سیاهچاله میشود بیشتر است. اگر میدان مغناطیسی بسیار قدرتمندی در این ناحیه وجود داشته باشد، این جریان گسترده میتواند متمرکزتر شود و ساختاری موسوم به «جت» را ایجاد کند.
این کشف اهمیت زیادی برای درک رفتار سیاهچالههای کلانجرم دارد. اخترشناسان مدتها از این موضوع شگفتزده بودند که نزدیکترین سیاهچاله کلانجرم شناختهشده به زمین، با وجود حجم عظیم دادههای موجود، در بسیاری از موارد با پیشبینیهای نظری مطابقت ندارد.
اکنون کشف این باد کیهانی بخشی از این تناقض را برطرف کرده است. پژوهشگران معتقدند وجود چنین بادهایی احتمالاً ویژگی مشترک بسیاری از سیاهچالهها است و میتواند نقش مهمی در تنظیم جریان گاز، شکلگیری ستارگان و تکامل کهکشانها ایفا کند.
نتایج این پژوهش در نشریه علمی Astrophysical Journal Letters منتشر شده است و میتواند مسیر تحقیقات آینده درباره ارتباط سیاهچالهها با محیط پیرامونشان را تغییر دهد. این یافته همچنین نشان میدهد که حتی آرامترین سیاهچالههای عالم نیز در سکوت کامل نیستند و بهطور پیوسته بر ساختار کهکشانهای میزبان خود اثر میگذارند.
