ردیابی سرنوشت ستاره بلعیده شده توسط سیاه چاله ادامه دارد

مدتی پیش اختر شناسان متوجه شدند که یک ستاره توسط یک سیاه چاله بلعیده شده است. البته این موضوع به راحتی گفتن آن نیست از این رو، درست از همان موقع تلسکوپی به وسعت زمین  سرنوشت نهایی ستاره ای که توسط یک ابرسیاه چاله بلعیده شده است را ردیابی می کند.

یکی از نتایج این واقعه این است که برخی از مواد تشکیل دهنده ی ستاره از آن جدا شده و در اطراف سیاه چاله انباشته می شوند و سپس این ذرات در اشعه های بسیار باریکی با سرعت فوق العاده بالایی که نزدیک به سرعت نور است شلیک می شوند.

ستاره شناسان رادیویی  از شبکه تلسکوپ رادیو ای به وسعت کره زمین جهت مشاهده نزدیک یک واقعه بسیار خاص در کهکشانی دوردست استفاده کرده اند.  این پدیده در واقع نوری با نام (jet) بود که توسط ستاره ای که در حال بلعیده شدن به درون یک ابر سیاه چاله بود بوجود آمده بود. مشاهدات منبع انتشار بسیار فشرده و در کمال تعجب بسیار کم سرعتی از امواج رادیویی را نمایان کردند.

تیم بین المللی اخترشناسان رادیویی به سرپرستی ژون یانگ در رصد خانه اونسالا دانشگاه علم و فناوری چالمرز در سوئد با استفاده از شبکه اروپایی VLBI (EVN) که تسلکوپی رادیویی به وسعت و بردی به اندازه کره زمین دارد، بر روی جتی تازه یافت شده در منشا Swift J1644+57 مطالعاتی انجام داده اند.

هنگامی که ستاره ای به یک ابرسیاه چاله نزدیک می شود، دچار اختلال شدیدی می شود. تقریبا نیمی از گاز های موجود در آن ستاره به سمت سیاه چاله کشیده می شوند و یک دیسک به دور آن می سازند. در طی این فرآیند مقادیر بسیار زیادی از انرژی جاذبه ای به تشعشعات الکترومغناطیسی تبدیل می شوند و منشاء نوری بسیار درخشانی تولید می کنند که در طول موج های گوناگون قابل مشاهده است.

یکی از عواقب مشهود این فرآیند این است که  برخی از مواد سازنده ستاره که از آن جدا شده و در پیرامون سیاهچاله انباشته می شوند، ممکن است به صورت پرتو های ذره ای بسیار باریک با سرعتی نزدیک به سرعت نور شلیک شوند. این پرتو ها که به اصطلاح جت های نسبیتی نامیده می شوند در طول موج های رادیویی از خود تابش های قدرتمندی ساتع می کنند.

نمونه اول از این اختلالات موجی که منجر به شکل گیری جت نسبیتی شد در سال ۲۰۱۱ توسط ماهواره Swift ناسا رویت شد. در واقع جت نخست به شکل نور های درخشان در اشعه ی X خود را نشان داد و به آن نام Swift J1644+57 را اختصاص دادند. منشا آن نیز به یک کهکشان بسیار دوردست بر می گشت به طوری که ۳٫۹ بیلیون سال زمان طول کشید تا نور حاصل از آن به زمین برسد.

یانگ و همکاران اش توانستند با استفاده از تکنیک تداخل بنیادی بسیار طولانی یا به اختصار (VLBI) محاسبات بسیار دقیقی از این جت بدست آورند.

جون یانگ گفته است ” با استفاده از شبکه تلسکوپی EVN ما توانستیم محل جت را با دقت ۱۰ میکروآرک در ثانیه محاسبه کنیم. این محاسبات از جمله دقیق ترین محاسبات انجام شده توسط تلسکوپ های رادیویی تا به امروز هستند.”

با کمک دقت بسیار بالای محاسبات انجام شده به وسیله شبکه تلسکوپ های رادیویی، حتی با وجود فاصله بسیار زیاد دانشمندان توانستند در جت به دنبال نشانه های حرکتی بگردند.

جون یانگ گفته است که ” ما به دنبال حرکات ابرنوری که سرعتی نزدیک به سرعت نور دارند گشته ایم. طی مشاهدات سه ساله ما حرکات این چنینی در صورت وجود به قطع مشاهده می شدند. اما تصاویر ما تابش بسیار فشرده و ثابتی را نشان می دهد اما هیچ حرکت قابل مشاهده ای در دیده نمی شود.”

نتایج این تحقیقات بینش های مهمی از وقایع پس از نابودی یک ستاره توسط ابر سیاهچاله به دست می دهد و همچنین اطلاعاتی از نحوه رفتار جت ها در محیط های جدید رو می کند.

زولت پاراگی که عضوی از انستیتیو Joint VLBI ERIC (JIVE) در دوینگلو، هلند و عضوی از تیم تحقیقاتی می باشد دلیل فشرده و ثابت بودن جت ها را توضیح می دهد ” مواد شلیک شده نسبی که به تازگی شکل گرفته اند هنگام برخورد با محیط های بین ستاره ای سریعا سرعت شان را از دست می دهند. همچنین، مطالعات پیشین حاکی از این دارند که ما جت را تنها در زاویه ای کوچک می بینیم. این قضیه می تواند دلیل فشرده بودن آن ها را توضیح دهد”

Swift J1644+57  یکی از نخستین اختلالات موجی (Tidal Disruption) مورد مطالعه است و قطعا پس از آن موارد بیشتری نیز تحت بررسی قرار می گیرند.

استفانی کوموسا از انستیتو ماکس پلانک اخترشناسی رادیویی در بون، آلمان گفته است که ” مشاهدات صورت گرفته به کمک نسل جدید تلسکوپ های رادیویی اطلاعات بیشتری از وقایع پس از بلعیده شدن یک ستاره توسط سیاه چاله می دهد. هم چنین در خصوص اینکه جت های قدرتمند چگونه درست در کنار سیاه چاله ها شکل و تکامل پیدا می کنند نیز اطلاعاتی حاصل شده است”.

هم چنین یانگ اظهار داشت ” در آینده، تلسکوپ های رادیویی عظیمی همچون تلسکوپ دارای روزنه کرودی ۵۰۰ متری (FAST) و تلسکوپ آرایش کیلومتر مربعی (SKA) امکان انجام مشاهدات گسترده تر جزیی تر این پدیده های فوق العاده را به ما خواهند داد”.

منبع: astronomy