بیگ بنگ: بنا به تعریف، “سیاهچاله‌ها” آنقدر چگال‌ هستند که نور هم از آنها نمی‌تواند بگریزد، اما از هر اخترفیزیکدانی بپرسید این پاسخ را خواهد داد که سیاهچاله‌ها جزء درخشان‌ترین اجرام در کیهان هستند. واقعا چه خبر است؟

به گزارش بیگ بنگ، بخشی از پاسخ این است که سیاهچاله‌ها تنها زندگی نمی‌کنند. بعنوان مثال سیاهچاله‌های غول‌پیکر در مرکز هر کهکشان‌ به طور معمول با ابرهای سوزان ِ گاز احاطه شده‌‌اند. صف آرایی این مواد به سمت “سیاهچاله” می‌تواند موجب ِ ایجاد درخشش آنی در اطراف ِ تاریک‌ترین محل کهکشان شود.

به شکلی عجیب سیاهچالهٔ مرکز کهکشان راه شیری، آن‌قدر که باید نورانی نیست. کشف ِ علت درخشان نبودن این سیاهچاله می‌تواند به‌طور نسبی ارتباط ِ میان نوری که می‌بینیم و موادی که به درون سیاهچاله سقوط می‌کنند را روشن کند.

چرا سیاهچاله‌ها این‌قدر درخشان‌اند؟

چند راه وجود دارد که سیاهچاله‌ها درخشان به نظر آیند. وقتی گاز از ستاره‌های اطراف شروع به حرکت به سمت سیاهچاله می‌کند، این گاز همانند آبِ در حال تخلیه از یک بطری، به شکل مارپیچ در می‌آید. وقتی این اتفاق رخ می‌دهد، گازها به هم ساییده شده و داغ می‌شوند. شبیه به همان فرایندی که زمان درست کردن آتش، دو چوب به یکدیگر ساییده می‌شوند، اما با این تفاوت که در اینجا دمای گاز به میلیون‌ها درجه می‌رسد.

گازی به این داغی ‌اتم‌های خود را از هم می‌شکافد و دریایی از یون‌های مثبت و الکترون‌های منفی ایجاد می‌کند. این ذرات خروشان میدان مغناطیسی متلاطمی ایجاد می‌کنند که گاز را به دو جریان باریک سریع با جهت مخالف تبدیل می‌کند. اگر یکی از این جریان‌ها به‌اتفاق رو به زمین باشد، ما سیاهچاله‌ای درخشان خواهیم دید.

اما گاهی اوقات لازم نیست ما به‌طور مستقیم در مسیر این جریان داغ باشیم. این جریان‌ها می‌توانند پخش‌شده و به ابرهای گازی اطراف یا حتی کهکشان همسایه برخورد کنند. این برخورد باعث ایجاد درخششی قابل‌توجه می‌شود.

هیولای کم‌نور ما

در مرکز کهکشان ما هیولایی وجود دارد که به شکلی تعجب‌آور آرام است. “جفری بوور” از موسسهٔ اخترشناسی و اخترفیزیک سینیکا در هاوایی دراین‌باره می‌گوید: «به‌عنوان یک سیاهچاله و یک سامانهٔ پرانرژی، (این سیاهچاله) مرده است.» علت این مسئله مورد پرسش است. “لیا کورالس”، اخترفیزیکدان دانشگاه میشیگان گفت: «ما می‌دانیم نوعی ساز و کار برای جلوگیری از رسیدن ماده به مرکز یا رسیدن به خود سیاهچاله و سقوط درون آن وجود دارد، اما هنوز این ساز و کار را کشف نکرده‌ایم.»

ایدهٔ ما این است که با سرازیر شدن ِ گاز به سمت سیاهچاله و داغ شدن آن فشار مضاعف ِ موجود، گاز را به بیرون می‌راند. البته در مقاله‌ای که بتازگی در Astrophysical Journal منتشر شد، کورالس و همکاران او نتایج پژوهش چند سالهٔ آماری مشاهدات “سیاهچالهٔ کمان ای” را منتشر کردند که با تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا، انجام شده بود. این تحقیقات نشانه‌هایی یافت که گاز داغ اطراف این سیاهچاله در حال بیرون آمدن و خنک شدن هستند.

اما “سیاهچالهٔ کمان ای” نمرده است؛ می‌ترکد و جریان می‌یابد که گاهی نیز صدها برابر درخشان‌تر می‌شود. اخترشناسان مطمئن نیستند که این شراره‌های نور نتیجهٔ سقوط توده‌های گاز داغ به درون، موج‌های ناگهانی در حال عبور از گاز یا کمان‌هایی از مواد مغناطیسی شبیه به شراره‌های خورشیدی باشد. برای داشتن درکی کلی از اتفاقات در حال وقوع، اخترشناسان تلاش کردند تا همزمان با تلسکوپ‌های مختلفی به مشاهدهٔ “سیاهچالهٔ کمان ای” بپردازند.

کلید اصلی این پروژه، تلسکوپ افق رویداد است؛ 11 تلسکوپ در سراسر زمین که به‌عنوان یک دستگاه واحد عمل می‌کنند. این تلسکوپ می‌تواند ببیند چطور گازهای درخشان پیش از سقوط به درون سیاهچاله، در حواشی آن حرکت می‌کنند. دیگر تلسکوپ‌ها نیز اتفاقات دورتر را زیر نظر می‌گیرند. اخترشناسان می‌توانند با مقایسهٔ این زوایای دید مختلف، به علت وجود شراره‌ها پی ببرند.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: quantamagazine.org