فضا و نجوم

داده‌های جدید تلسکوپ فضایی چاندرا از رصد ابرسیاهچاله‌ها

نوشته شده توسط مینو خوشرنگ‌باف

سیاهچاله‌های فوق سنگین موجود در مرکز کهکشان‌ها می‌توانند جت‌های دو طرفه عظیمی را به وجود آورند، این اتفاق زمانی می‌افتد که مواد مجاور سیاهچاله، یک دیسک داغ در اطراف آن تشکیل دهند. ذرات باردار متحرک در جت‌ها زمانی تابش می‌کنند که توسط میدان مغناطیسی منحرف شوند؛ این جت‌ها چند دهه قبل در طول موج‌های رادیویی کشف شدند. در بسیاری از موارد، ذرات پرانرژی با سرعت‌های نزدیک سرعت نور حرکت کرده و تا صدها هزار سال نوری فراتر از مرزهای قابل مشاهده کهکشان، گسترش می‌یابند. فرایندهای فیزیکی که این جت‌ها را پیش رانده و باعث پرتو افشانی آنها می‌شود از جمله پرسش‌های مهم در اخترفیزیک مدرن است.
یکی از اکتشافات مهم و غیر منتظره رصدخانه پرتو ایکس چاندرا، پرتوهای ایکس درخشانی بود که به وسیله جت‌ها منتشر می‌شد. بر اساس برخی مدل‌ها، پرتوهای ایکس به وسیله شتاب گرفتن ذرات باردار تولید می‌شوند. ولی سازوکارهای احتمالی دیگری نیز برای توجیه تولید پرتوهای ایکس وجود دارند. افزایش شدت نور پس زمینه نسبت به باند پرتو ایکس باعث پراکندگی ذرات پرسرعت می‌شوند. در روش دیگر، شوک‌ها (Shocks) با توجه به تغییر پذیری، عدم تعادل، اغتشاشات و سایر پدیده‌ها قادر به تولید پرتوی ایکس (یا حداقل تولید بخش قابل توجهی از آن) یا جت‌هایی هستند که وارد تعامل با بادهای ستاره‌ای و فضای میان ستاره‌ای می‌شوند.
آنیتا سیمی جینووسکا و همکاران او با استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری عمقی چاندرا به مطالعه بر روی جت رادیویی درخشان کهکشان پیکتوریس که در فاصله ۵۰۰ میلیون سال نوری قرار دارد پرداختند، آنها برای جمع‌آوری داده‌هایی به اندازه چهار روز، بیش از چهارده سال زمان صرف کردند. این داده‌ها امکان اولین بررسی‌های دقیق روی انتشار طیفی در سرتاسر جت‌ها را فراهم ساخت.

جت‌های پرتوی ایکس کهکشان پیکتوریس عکس سیاه سفید گرقته شده به وسیله رصدخانه پرتوی ایکس چاندرا، جزئیات یک جت پرتوی ایکس را که تا فاصله نزدیک به یک میلیون سال نوری کشیده شده است را آشکار می کند. خطوط قرمز موجود در تصویر نشان دهنده امواج رادیویی هستند. ستاره‌شناسان از بررسی این تصاویر و نمونه‌های مشابه، به این نتیجه رسیده‌اند که تابش پرتوی ایکس از حرکت ذرات باردار با سرعت بالا در میدانهای مغناطیسی تولید می شود. عکس از ناسا/چاندرا، هاردکاسل و همکاران

جت‌های پرتوی ایکس کهکشان پیکتوریس
عکس سیاه سفید گرقته شده به وسیله رصدخانه پرتوی ایکس چاندرا، جزئیات یک جت پرتوی ایکس را که تا فاصله نزدیک به یک میلیون سال نوری کشیده شده است را آشکار می کند. خطوط قرمز موجود در تصویر نشان دهنده امواج رادیویی هستند. ستاره‌شناسان از بررسی این تصاویر و نمونه‌های مشابه، به این نتیجه رسیده‌اند که تابش پرتوی ایکس از حرکت ذرات باردار با سرعت بالا در میدانهای مغناطیسی تولید می شود. عکس از ناسا/چاندرا، هاردکاسل و همکاران

از آنجا که انتشار در همه جای جت‌ها به صورت کاملا یکنواخت صورت می‌گیرد، بسیار بعید به نظر می‌رسد که پراکندگی مسئول این انتشار یکنواخت باشد. اما این نظم یک نتیجه طبیعی از فرایند میدان مغناطیسی است. از این رو دانشمندان مدل پراکندگی را به نفع مدل دوم کنار گذاشتند. با این حال جت‌ها در درون خود دارای توده‌های بسیار کوچک، ساختارهای داخلی و خمیدگی‌هایی هستند که مدل‌های شوکی و یا پراکندگی، برای برخی از این ساختارها توضیحات مناسبی را ارائه می‌دهند.
با اینکه نتایج جدید نشان از پیشرفت چشمگیر در درک از پیکتوریس دارد؛ اما یک اندازه‌گیری با کیفیت بالا از نمونه‌های بزرگ‌تر جت‌های مشابه برای اصلاح و گسترش مدل‌های ارائه شده بسیار کارساز خواهد بود. به عنوان مثال جت‌های پرتوی ایکس بزرگ مقیاس در اختروش‌های بسیار دور تشخیص داده شده‌اند. نتایج حاصل از این رصد به همراه مشاهدات آینده چاندرا به ستاره‌شناسان در تعیین اینکه جت‌های دوردست نیز بر فرآیندهای مشابه تکیه دارند و یا باید به دنبال مدل‌های جدیدی باشند کمک خواهد کرد.

درباره نویسنده

مینو خوشرنگ‌باف

۱ دیدگاه

دیدگاه شما چیست