واشنگتن، 18 فوریه (رویترز) - تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا بهترین نگاه را به رویدادهای آشفته در حال وقوع در اطراف سیاهچاله کلان جرم در مرکز کهکشان راه شیری ما ارائه میدهد، و یک سوسو زدن مداوم نور را مشاهده میکند که با شعلههای روشن گاه به گاه به دلیل کشیده شدن مواد به داخل توسط کشش گرانشی عظیم آن قطع میشود.
وب، که در سال 2021 پرتاب شد و جمع آوری داده ها را در سال 2022 آغاز کرد، اخترشناسان را قادر می سازد تا منطقه اطراف سیاهچاله - به نام Sagittarius A* یا Sgr A* - را برای مدت طولانی تری برای اولین بار مشاهده کنند و به آنها اجازه می دهد الگوهای فعالیت را تشخیص دهند. منطقه اطراف Sgr A* به عنوان جوشان از فعالیت دیده می شد تا اینکه در حالت پایدار باقی بماند.
محققان یک سوسو زدن ثابت نور را از دیسک چرخشی گاز اطراف سیاهچاله - به نام دیسک accretion - مشاهده کردند. به نظر می رسد این سوسو زدن از موادی بسیار نزدیک به افق رویداد، نقطه بی بازگشت فراتر از آن که همه چیز - ستارگان، سیارات، گاز، گرد و غبار و تمام اشکال تابش الکترومغناطیسی - به سمت نابودی کشیده می شود، ساطع می شود.
همچنین شعلههای گاه به گاه وجود داشت - حدود یک تا سه شعله بزرگ در هر دوره 24 ساعته، با انفجارهای کوچکتر در بین.
فرهاد یوسفزاده، اخترفیزیکدان دانشگاه نورثوسترن در ایلینوی و نویسنده اصلی این مطالعه که روز سهشنبه در Astrophysical Journal Letters منتشر شد، گفت: «دیسک accretion یک منطقه بسیار آشفته است که پر از تلاطم است و گاز با نزدیک شدن به سیاهچاله، تحت گرانش شدید، آشفتهتر و فشردهتر میشود.»
هاوارد بوشاوس، اخترفیزیکدان و نویسنده همکار مطالعه از مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی در بالتیمور، گفت: «حبابهای گاز به یکدیگر برخورد میکنند و در برخی موارد توسط میدانهای مغناطیسی قوی موجود در دیسک مجبور یا فشرده میشوند - تا حدودی شبیه به اتفاقی که در شرارههای خورشیدی میافتد.»
در حالی که این انفجارها از مکانیزمی مشابه شرارههای خورشیدی ناشی میشوند - که ذرات باردار داغ را از خورشید ما به فضا میفرستند - آنها در یک محیط اخترفیزیکی متفاوت و در سطح انرژی بسیار بالاتری رخ میدهند.
سیاهچالهها اجسام فوقالعاده متراکم با گرانش بسیار قوی هستند که حتی نور هم نمیتواند از آن فرار کند، و مشاهده آنها را بسیار چالشبرانگیز میکند. به این ترتیب، مشاهدات جدید از خود سیاهچاله نیست، بلکه از مواد اطراف آن است.
Sgr A* تقریباً 4 میلیون برابر جرم خورشید ما را دارد و در فاصله حدود 26000 سال نوری از زمین قرار دارد. یک سال نوری مسافتی است که نور در یک سال طی میکند، 5.9 تریلیون مایل (9.5 تریلیون کیلومتر).
بیشتر کهکشانها یک سیاهچاله کلان جرم در هسته خود دارند. در حالی که رویدادهای مشاهده شده در اطراف Sgr A* چشمگیر هستند، این سیاهچاله به اندازه برخی از سیاهچالهها در مرکز کهکشانهای دیگر فعال نیست و در یک حالت نسبتاً آرام در نظر گرفته میشود.
یافتههای جدید بر اساس مجموعاً حدود 48 ساعت مشاهدات از Sgr A* است که توسط وب در طول یک سال، در هفت مرحله از 6 ساعت تا 9-1/2 ساعت انجام شده است، زیرا محققان اندازهگیریهای مداوم از روشنایی اطراف سیاهچاله به دست آوردهاند.
این مشاهدات بینشی را در مورد نحوه تعامل سیاهچالهها با محیط اطراف خود ارائه میدهد. یوسفزاده گفت که حدود 90 درصد از مواد دیسک accretion به داخل سیاهچاله میافتند، در حالی که بقیه به فضا پرتاب میشوند.
به گفته محققان، به نظر میرسد این دیسک accretion از موادی تشکیل شده است که از بادهای ستارهای ستارگان مجاور جمعآوری شده است - گازی که از سطح آن ستارگان دمیده میشود - که توسط نیروی گرانشی Sgr A* جذب میشود، نه از ستارهای که خیلی نزدیک سرگردان شده و خرد شده است.
اخترشناسان قبلاً محدود به دریافت چند ساعت مشاهدات از تلسکوپهای زمینی یا حدود 45 دقیقه در هر بار از تلسکوپ فضایی هابل در حال گردش بودند که به آنها یک گزارش تکهتکه میداد. وب همچنین حساسیت پیشرفته دوربین مادون قرمز نزدیک (NIRCam) خود را ارائه میدهد و مشاهدات در دو طول موج مختلف در طیف مادون قرمز انجام شده است.
بوشاوس گفت: «مدتهاست که مشخص شده است که Sgr A* اغلب شعلههای روشن را در بسیاری از طول موجهای مختلف، از رادیویی، تا مادون قرمز، نوری و حتی اشعه ایکس نشان میدهد. اما بیشتر مشاهدات قبلی، که هم از تلسکوپهای زمینی و هم از تلسکوپهای فضایی انجام شدهاند، محدود به این بودند که فقط بتوانند Sgr A* را برای چند ساعت در یک زمان مشاهده کنند یا از نظر حساسیت محدود بودند و از این رو فقط درخشانترین شعلههای گاه به گاه را تشخیص میدادند.»