یک سیاه چاله میانه هنگام بلعیدن یک ستاره کشف شد
به گزارش وبلاگ تینتا، ستاره شناسان با کشف یک سیاه چاله میانه که هنگام بلعیدن یک ستاره در یک کهکشان کوتوله است، اکنون یک گام به حل یکی از بزرگترین رازهای نجوم نزدیک تر شده اند.

به گزارش آی ای، بر اساس پژوهش جدیدی که روز 10 نوامبر در مجله نیچر استرونومی(Nature Astronomy) منتشر شده است، یک سیاه چاله میانه که در یک کهکشان کوتوله پنهان شده بود، زمانی خود را نشان داد که ستاره بدشانسی را که به فاصله بسیار نزدیک به آن منحرف شده بود، بلعید.
این کشف امکان تعیین جرم این سیاه چاله را فراهم نموده است. بعلاوه می تواند به دانشمندان یاری کند تا نحوه تعامل سیاه چاله ها و کهکشان ها را بهتر درک نمایند.
کشف توده سیاه چاله به لطف داده های YSE
نابودی ستاره که به عنوان رویداد اختلال کشندی یا TDE شناخته می گردد، منجر به شراره ای از تابش و تشعشع شد که برای مدت کوتاهی تمام روشنایی ستاره ای کهکشان کوتوله را تحت الشعاع قرار داد. این کهکشان کوتوله با نام j152120.07+140410.5 شناخته می گردد و 850 میلیون سال نوری از ما فاصله دارد.
رویداد اختلال کشندی یا اختلال جزر و مدی(tidal disruption event) زمانی رخ می دهد که یک ستاره به فاصله بسیار نزدیک به یک سیاه چاله برسد و گرانش قدرتمند سیاه چاله با ایجاد نیروی کششی موجب از بین رفتن ستاره گردد. در اثر این رخداد که تقریبا هر 10 هزار سال یک بار در هر کهکشان رخ می دهد، پرتوی قدرتمندی از جنس پرتوی ایکس ساطع می گردد که می توان با تلسکوپ آن را مشاهده کرد.
اخترشناسان این شراره را با آزمایش ابرنواختر جوان(YSE) که یک آنالیز بین المللی برای شناسایی انفجارهای کیهانی و رویدادهای اخترفیزیکی گذرا است، ثبت کردند.
آنها اولین نشانه های نور را هنگامی که سیاه چاله آغاز به بلعیدن ستاره کرد، به لطف اطلاعات YSE مشاهده کردند. زمان وقوع این رویدادها به محاسبه جرم مرکز سیاه چاله یاری می نماید. بنابراین ثبت این لحظه اولیه برای درک اینکه سیاه چاله چقدر بزرگ است، بسیار مهم بود.
سپس دانشمندان از تلسکوپ فضایی هابل ناسا برای مشاهده تاثیرات بعدی استفاده کردند. همانطور که در تصویر مشاهده می گردد، دوربین فرابنفش فضاپیمای هابل، حلقه ای از ستاره ها را مشاهده کرد که در اطراف هسته کهکشان شکل می گرفتند.
این شراره فوق العاده سریع بود
رامیرز-روئیز و برنا موکلر از دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز، اولین کسانی بودند که این رویکرد را که تا به امروز فقط برای سیاه چاله های کلان جرم مؤثر بوده است، پیشنهاد کردند.
شارلوت آنگوس نویسنده ارشد این مطالعه گفت: این شراره فوق العاده سریع بود، اما از آنجایی که داده های YSE اطلاعات اولیه زیادی در خصوص این رویداد به ما داد، ما توانستیم با استفاده از آن، جرم سیاه چاله را تعیین کنیم.
با این حال، این رقم هنوز فاش نشده است.
سیاه چاله های واقع در مرکز کهکشان های کوتوله اغلب با تکنیک های سنتی شکار سیاه چاله ها که در پی تغذیه فعال سیاه چاله ها هستند، قابل مشاهده نیستند. در نتیجه، تنها تعیین شده است که درصد کمی از کهکشان های کوتوله حاوی سیاه چاله هایی با جرم میانه هستند.
استفاده از ویژگی های شراره برای درک بهتر این گروه گریزان از سیاه چاله های میانه
رایان فولی یکی دیگر از نویسندگان این مطالعه که به برنامه ریزی آنالیز YSE یاری نموده است، شرح داد که این کشف، هیجان گسترده ای ایجاد نموده است، زیرا رویدادهای اختلال کشندی همچنان به یافتن سیاه چاله های میانه بیشتر در کهکشان های کوتوله ساکت یاری می نمایند.
علاوه بر این، به گفته شارلوت آنگوس، یافته های این گروه پژوهشی می تواند به عنوان پایه ای برای پژوهش های آینده در خصوص سیاه چاله های میانه باشد.
وی شرح داد: ما می توانیم از ویژگی های خود شراره برای درک بهتر این گروه گریزان از سیاه چاله های میانه که می توانند بیشتر سیاه چاله های مرکز کهکشان ها را شامل شوند، استفاده کنیم.
آیا بلعیدن ستاره ها و کهکشان های کوتوله می تواند کلید رشد فوق العاده سیاه چاله ها باشد؟
تمام کهکشان های غول پیکر از جمله کهکشان راه شیری، در مرکز خود سیاه چاله های کلان جرم یا ابرسیاه چاله دارند. این هیولاهای بزرگ با جرم میلیون ها یا میلیاردها برابر خورشید ممکن است از سیاه چاله های کوچک تر یا میانه با جرم هایی بین ده ها هزار تا میلیون ها جرم خورشید ایجاد شده باشند.
طبق یک نظریه، کیهان اولیه با چندین کهکشان کوتوله کوچک پر شده بود که حاوی سیاه چاله هایی با جرم میانه بودند. این کهکشان های کوتوله در طول زمان با کهکشان های بزرگ تر ادغام شده یا بلعیده می شوند و هر ادغام باعث افزایش جرم مرکز کهکشان می گردد. در نهایت، این فرآیند ادغام سیاه چاله های بزرگی را که امروز می بینیم منجر شده اند.
چگونگی شکل گیری ابرسیاه چاله ها یکی از بزرگترین رازهای بی پاسخ نجوم است
ویوین بالداسار، استاد فیزیک و نجوم در دانشگاه ایالتی واشنگتن می گوید: یکی از بزرگ ترین پرسش های بی پاسخ در نجوم در حال حاضر چگونگی تشکیل سیاه چاله های کلان جرم یا همان ابرسیاه چاله ها است.
اگر سیاه چاله های میانه بیشتری با رویدادهای اختلال کشندی کشف شوند، این سوال که ابرسیاه چاله ها چگونه پدیدار می شوند، ممکن است حل گردد. این مطالعه ممکن است ما را کمی به این پاسخ نزدیکتر نموده باشد.
این پژوهش بر اساس داده های رصدخانه های سراسر دنیا، از جمله رصدخانه دبلیو ام کک(W. M. Keck) در هاوایی، تلسکوپ نوری نوردیک(Nordic)، رصدخانه لیک UC، تلسکوپ فضایی هابل ناسا، رصدخانه بین المللی جمینی(Gemini)، رصدخانه پالومار(Palomar) و رصدخانه پان-استارس(Pan-STARRS) در هالیاکالا انجام شد.
منبع: انتخاب