بیگ بنگ: یک مطالعۀ جدید نشان می‌دهد که چه اتفاقی می‌افتد وقتی یک سیاهچاله‌ی پرجرم در مرکز یک خوشۀ کهکشانی فعالیتش را متوقف می‌کند. اخترشناسان با تلفیق داده‌های تلسکوپ چاندرا، هابل و اسپیتزر اطلاعاتی در مورد نحوۀ تشکیل ستارگان در یک خوشه‌ کهکشانی، کسب کردند.

به گزارش بیگ بنگ، خوشه کهکشانی SpARCS1049 ستارگانی با سرعت 300 برابر ستارگان مشاهده شده در کهکشان راه شیری تولید می‌کند. این نتیجه در تضاد با بسیاری از خوشه‌های دیگر است که نشان می‌دهد سیاهچاله‌های پرجرم فعال چگونه گاز را خیلی داغ نگه می‌دارند تا ستارگان زیادی را تشکیل دهند.

یک خوشه‌ی کهکشانی نشان می‌دهد که چه اتفاقی می‌افتد هنگامی که یک سیاهچاله‌ی پرجرم فعالیتش متوقف می‌شود. SpARCS104922.6 + 564032.5 (به طور مختصر SpARCS1049) یک خوشه‌ی کهکشانی است که حدود 9.9 میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد. خوشه‌های کهکشانی حاوی صدها یا هزاران کهکشان هستند و با گازهای ساطع کنندۀ پرتو ایکس ِ داغ احاطه شده‌اند که بیشتر از کل جرم ترکیبی تمام کهکشان‌ها است. عکس ترکیبی این خوشه کهکشانی در زیر با داده‌های پرتو ایکس رصدخانه چاندرای ناسا (آبی روشن) و داده‌های نوری و فروسرخ تلسکوپ فضایی هابل ناسا (قرمز، سبز و آبی) بدست آمده است.

اخترشناسان نمونه‌های بسیاری را مشاهده کرده‌اند که در آنها سیاهچاله‌ی پرجرم در مرکز کهکشان، مانع از خنک شدن این گاز داغ و تشکیل تعداد زیادی ستاره می‌شود. این گرمایش به سیاهچاله‌های پرجرم اجازه می‌دهد تا فعالیت و تکامل خوشه‌ی میزبان خود را تحت تأثیر یا کنترل قرار دهند.

با این حال، سیاهچالۀ غالب در SpARCS1049 رفتار متفاوتی دارد و تقریباً بطور کامل خفته است. به نظر می‌رسد این امر باعث می‌شود شکل‌گیری ستاره زیاد شود. طبق مشاهدات تلسکوپ هابل و اسپیتزر ناسا، این خوشه، ستارگانی با سرعت ِ بیش از 300 برابر کهکشان راه شیری ما را تشکیل می‌دهد. (با این سرعتِ SpARCS1049، تمام ستارگان موجود در کهکشان راه شیری می‌توانند فقط طی 100 میلیون سال شکل بگیرند، این فقط یک درصد از سن کهکشان ما که بیش از 10 میلیارد سال دارد.)

محققان سعی كردند مشخص كنند كه چه چیزی باعث ایجاد این انفجار ِ تشکیل ستاره شده و چرا در حدود 80 هزار سال نوری از مرکز  SpARCS1049 در خارج از كهكشان‌های خوشه‌ای، واقع شده است. داده‌های چاندرا نشان می‌دهد که دمای گاز در محل ِ تشکیل ستاره‌های حیرت‌آور تا حدود 10 میلیون درجه سرد شده است. (این برخلاف بقیه‌ی خوشه‌هایی است که در آنها گاز در حدود 65 میلیون درجه گرم‌تر است.) وجود این گاز خنک‌کننده نشان می‌دهد که سایر مخازن گازی کشف نشده حتی تا دمای پایین سردتر شده‌اند که تعداد زیادی ستاره را تشکیل می‌دهد.

نسخه‌ی تفسیر شدۀ تصویر ترکیبی بالا موقعیت متراکم‌ترین گاز داغِ رصد شده با تلسکوپ چاندرا را همراه با مرکز خوشه کهکشانی نشان می‌دهد. جالب‌ترین گاز شناسایی شده توسط چاندرا و سریع‌ترین محل تشکیل ستاره در نیمه‌ی راه بین متراکم‌ترین گاز و کهکشان مرکزی قرار دارد.

اخترشناسان هیچ نشانه‌ای مبنی بر اینکه سیاهچاله‌ای پرجرم در کهکشان مرکزی در SpARCS1049 بطور فعال در حال ِ کشیدن ماده است، نمی‌بینند. برای مثال، آنها هیچ مدرکی برای جت ماده‌ای که در طول موج رادیویی از سیاهچاله دور می‌شود یا یک منبع پرتو ایکس از وسط کهکشان که نشان دهد این ماده با سقوط به سمت یک سیاهچاله گرم می‌شود، پیدا نمی‌کنند.

این علائم رایج نشان می‌دهد که سیاهچاله به سرعت در حال رشد است و گاز یک خوشه را بیش از حد گرم می‌کند تا ستاره‌های زیادی را تشکیل دهد. اما این سیاهچاله‌ها معمولاً در خوشه‌های کهکشانی وجود دارند که تنها چند صد میلیون سال نوری از زمین فاصله دارند و بسیار قدیمی‌تر از SpARCS1049 هستند. این می‌تواند بدین معنا باشد که سیاهچاله‌ها در خوشه‌های کهکشانی جوان‌تر و دورتر متفاوت از همسایگان نزدیکتر و قدیمی خود عمل می‌کنند. جزئیات بیشتر این پژوهش در The Astrophysical Journal Letter منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: scitechdaily.com