در یک تحقیق جدید معلوم شد که ۱۲ سیاه چاله به فاصله ۳ سال نوری از سیاهچاله عظیم در مرکز کهکشان راه شیری وجود دارد و این ممکن است فقط قطره ای از اقیانوس سیاه چاله باشد.

 سالهاست که می‌دانیم سیاه چاله عظیم در مرکز کهکشان ما وجود دارد که جرم آن ۴ میلیون برابر خورشید است. ولی در یک پژوهش جدید در ۵ اوریل ۲۰۱۸ منتشر شده از مجله Nature  نشان می دهد که این سیاه چاله عظیم تنها نیست بلکه ممکن است بالغ بر ۱۰۰۰۰ سیاهچاله در مرکز کهکشان وجود داشته باشد.این تعداد سیاهچاله‌ البته اگر درست باشد ، با تئوری های پیش بینی شده ما جور درمی‌آید. چون در این تئوری ها بسیاری از اجرام سنگین  به مرکز کهکشان راه شیری ختم شده‌ اند.

در واقع ، تراکم در مرکز کهکشان راه شیری زیاد است.مقدارزیادی گاز و غباراز قدر ۳۰ ،دید ما را در نور مرئی سد کرده اند. تنها دو راه برای رصد عمق مرکز کهکشان راه شیری وجود دارد.راه اول رصد رادیویی توسط رادیو تلسکوپ ها(بسیار کند و آرام) و راه دوم که رصد اشعه ایکس و گاما(بسیار سریع)می باشد.Charles Hailey از دانشگاه کلمبیا به همراه همکارانش راه دوم را در پیش گرفتند و نتایج کار خود را بر اساس اطلاعات جمع آوری شده در رصدخانه اشعه ایکس  چاندرا در ۱۲ سال اخیر اعلام کردند.

1008 BlackHolesV4 480px

این تفسیر هنری نشان می‌دهد که سیاه چاله عظیم کهکشان ما با غبار و ۱۲ سیاه چاله محاصره شده است. همچنین تصویر نشان می دهد که هر یک از این سیاهچاله ها با یک ستاره خاص جفت شده اند و چکه کردن گازهای ستاره ها درون سیاهچاله ها از طریق دیسک ستاره، سیاهچاله‌ها را سنگین‌تر می‌کند.همچنین این دیسک ها تابش اشعه ایکس دارند.

این تیم ۹۲ منبع طول موج های اشعه ایکس که حل نشده بودند را تحلیل کردند. ۲۶ تا از این طول موج ها حدود سه سال نوری از سیاه چاله عظیم در مرکز کهکشان راه شیری فاصله دارد. رصد خانه Chandra برای هر یک از این طول موج ها حداقل ۱۰۰ فوتون را تصویربرداری کرده است(این عدد زیاد نیست این منابع طول موج منابع نسبتاً ضعیف و کم نوری هستند).سپس ستاره شناسان بررسی کردند که تشعشعات هر یک از این منابع در حالات مختلف انرژی به چه مقدار است: تقریبا شبیه به تاباندن نور به یک منشور برای دیدن رنگین کمان می‌ماند. در این حالت رنگین کمان در طول موج های اشعه ایکس می‌باشد.

نتایج حیرت انگیز بود.ستاره شناسان دریافتند که ۱۲ تا از این ۲۶ منبع نزدیک به سیاه چاله عظیم به سمت نور آبی رنگین‌کمان میل می‌کنند (مثال رنگین کمان و اشعه ایکس). این به این معناست که این منابع طول موج در انرژی بیشتر نسبتا درخشان تر هستند.
اغلب تابشگر های اشعه ایکس در مرکز کهکشان ما کوتوله سفید هستند،این کوتوله های سفید گازهای همدم های معمولی ستاره را خارج میکنند. همچنین اشعه های ایکس قرمزتری(مثال رنگین‌کمان و اشعه ایکس)طی این فرایند تابش می کنند.این یعنی تابش انرژی بیشتر در انرژی های سطح پایین اشعه ایکس.ولی منابع جدید اشعه ایکس آبی به نظر می‌آید که با یک جرم سنگین‌تر (ستاره نوترونی یا سیاهچاله) جفت شده اند. این جفت ها با مقداری گاز اشعه ایکس قابل مشاهده اند.

1008 Chandra black hole gc 600px

این عکس(با تابش اشعه ایکس) عکسی از رصدخانه Chandra که از مرکز کهکشان راه شیری است و دایره ها منابع اشعه ایکس که حل نشده اند را نشان میدهد.دایره های قرمز بیانگر کوتوله های سفید دوتایی هستند که بیشتر، اشعه ی ایکس ایکس با انرژی کم تابش می‌کند. دایره های آبی سیاه چاله های دوتایی را نشان می‌دهد که بیشتر ، اشعه ایکس با انرژی زیاد تابش می‌کند. دایره های سبز و زرد هم مناطقی را نشان می‌دهند که فاصله بین ۰.۷ تا ۳ سال نوری از سیاه چاله عظیم را دارند.

Hailey و همکارانش اعتقاد دارند که این منابع فوران های ستاره های نوترونی را نشان نمی دهد(یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های ستاره نوترونی فوران آن است) پس احتمال می‌رود سیاهچاله باشد.رصد بلندمدت مرکز کهکشان نشان می‌دهد که تقریباً همه ستاره‌های نوترونی دوتایی از روی ویژگیشان (فوران و انفجار) شناسایی شده‌اند. بنابراین آنها باید سیاهچاله های باقیمانده باشند که در حال چرخش به دور همدم ستاره ای خود هستند و به اندازه کافی گاز اشعه ایکس تابش می کند که ما به سختی می توانیم آنها را ببینیم.

اگر اینطور باشد ، سیاهچاله‌های دوتایی ممکن است قطره ای از اقیانوس باشد. ممکن است هزاران سیاهچاله ایزوله شده دیگر در مرکز کهکشان راه شیری وجود داشته باشد که ما هرگز آنها را نمی بینیم.سوال مهمی که مورد بحث قرار گرفت،اینکه چندسیاهچاله می تواند آنجا باشد؟ و این بستگی به این دارد که چگونه این سیاه‌چاله‌ها گردهم آمدند.اگر آنها ستاره‌های محاصره شده باشند بنابراین ممکن است بیش از ۱۰۰۰۰ سیاهچاله در مرکز کهکشان راه شیری وجود داشته باشد.

از همه جالب تر این است که این منابع اشعه ی ایکس جدید نیستند آنها همگی در کاتالوگ منابع رصدخانه Chandra موجود هستند

Hailey می‌گوید:

در برخی موارد ، این سیاهچاله ها در مکان هایی مخفی شده اند که کاملاً قابل مشاهده است ولی پیگیری بیش از حد منابعی که تناقض دارند یا چنگ زدن به گازهای اشعه ایکس وقت و انرژی زیادی می گیرد و بعید است که این بررسی موفقیت‌آمیز باشد. این بحث یک معمای قانع کننده بود و برای ما مقاومت در مقابل آن سخت بود.

شاید کمتر ؟

هرچند ممکن است همه این منابع سیاهچاله نباشد. علاوه بر این، این منابع ممکن است در مدار کنونی خود شکل نگرفته باشند. ستاره‌شناسان برای مدت زیادی در مرکز کهکشان راه شیری به دنبال ستاره های نوترونی بودند که سرعت چرخش بالایی داشتند و به اسم millisecond pulsars شناخته می شوند.این اجرام احتمال داده می‌شدند که در خوشه های ستاره ای کروی وجود داشته باشند که از مرکز کهکشان راه شیری می‌گذرند.یکی از دلایل مهم کشف این اجرام این است که آنها می‌توانند دلیل اصلی وجود این حجم زیاد از اشعه گامایی باشند که تلسکوپ فضایی Fermiآتابش آنها را در مرکز کهکشان راه شیری ثبت کرده است.

درحالیکه ستاره شناسان پیشنهاد داده اند که سیگنالها ممکن است اثر انگشت ماده تاریک باشد که خیلی پیش از این منتظرش  بوده اند این ستاره های نوترونی(millisecond pulsars) گزینه ساده و معمولی تری را ارائه داده است.
Daryl Haggard از دانشگاه McGill کانادا می‌گوید:

این پتانسیل تشخیص ماده تاریک، مردم را به سمت جستجوی بلندپروازانه ستاره نوترونی(millisecond pulsars) کشانده است.ولی تا به حال به چیز خاصی دست نیافته اند.هنوز مشخص نیست که این دست نیافتن به دلیل این است که آنها در آنجا نیستند یا پیدا کردنشان بسیار سخت است. رصد مرکز کهکشان راه شیری در طول موج امواج رادیویی مانند گشتن به دنبال ماهی تازه در یک رودخانه کدر است چون جریانهای چرخشی پلاسما اغلب دید ما را مبهم میکند.

Hailey و تیمش فهمیدند که نیمی از منابع اشعه ایکس در اولویت دوم  ستاره های نوترونی(millisecond pulsars) هستند.این یعنی تعداد کمتری سیاهچاله‌های ایزوله وجود دارد. شاید حدود چند صدتا به جای هزاران سیاهچاله. با این حال ،این تعداد  بسیار زیادی از اجرام ستاره ای است که در مرکز کهکشان مخفی شده اند.

Haggard  می‌گوید:

در هر دو صورت مبحث جالبی است مطالعات آینده درباره امواج رادیویی باعث می‌شود بتوانیم سیاهچاله ها و ستاره های نوترونی را به راحتی از هم تشخیص دهیم. پس از این مسئله به این سوال می رسیم که این اجرام چگونه در یک مکان گرد هم آمده اند؟

عضو تحریریه آسمان شب ایران، مترجم و نویسنده مقاله‌های ستاره‌شناسی

نویسنده: ماهان خانلری

عضو تحریریه آسمان شب ایران، مترجم و نویسنده مقاله‌های ستاره‌شناسی

banner taghvim

celestron banner 02

iranoptic 03

تالار گفتگو

رویدادهای آسمان شب را در ایمیل خود دریافت کنید.


Receive HTML?

Joomla Extensions powered by Joobi

فروشگاه

برای پشتیبانی از سایت آسمان شب ایران ابزارهای ستاره‌شناسی خود را از فروشگاه ایران اپتیک خریداری فرمایید، با سپاس از شما دوستان و همراهان گرامی.