درخشش عجیب و بی‌سابقه سیاه چاله مرکز راه شیری نشانه چیست؟

MacTavish · 27/8/19

ساگیتاریوس A* که معمولا سیاه‌چاله‌ای آرام و کم‌تلاطم است، اخیرا نور درخشان و عظیمی را از خود منتشر کرده که هنوز علت آن مشخص نیست.

کمان اِی (Sagittarius A)، سیاه‌چاله‌ی غول‌آسای مرکز راه شیری معمولا آرام است. این سیاه‌چاله هسته‌ی فعالی نیست که به انتشار نور و گرما در فضای اطراف خود بپردازد؛ اغلب اوقات شدت فعالیت آن اندک است و درخشش صرفا نوسان‌های اندکی دارد. اما اخیرا دانشمندان متوجه شرایط عجیب درخشش زبانه‌ای در اطراف این سیاه‌چاله با شدت ۷۵ برابر بیشتر از سطح معمول شدند. این زبانه، درخشان‌ترین زبانه‌ی ساگیتاریوس A* در طول‌موج‌های نزدیک به فروسرخ است. به‌گفته‌ی توآن دو، ستاره‌شناس دانشگاه لس‌آنجلس کالیفرنیا:

این پدیده شگفتی بزرگی است. سیاه‌چاله به‌قدری درخشان بود که آن را با ستاره‌ی S0-2 اشتباه گرفتم زیرا قبلا هرگز ساگیتاریوس A* را با چنین درخششی ندیده بودم. در فریم‌های بعدی کاملا مشخص بود منبع این درخشش، متغیر است و به‌ احتمال‌ زیاد باید سیاه‌چاله باشد. تقریبا می‌دانستم اتفاق جالبی در سیاه‌چاله در حال رخ دادن است.

اما دقیقا چه اتفاقی؟ ستاره‌شناس‌ها هنوز به‌دنبال پاسخ به این سؤال هستند. یافته‌های آن‌ها تاکنون در نشریه‌ی Astrophysical Journal Letters منتشر شده است. دو و تیم او با استفاده از رصدخانه‌ی کک در هاوایی به مدت چهار شب به رصد مرکز کهکشان پرداختند. درخشش عجیب مرکز کهکشان در روز سیزدهم مه رصد شد و پژوهشگرها سعی کردند به‌صورت تایم لپس از آن عکاسی کنند. نتیجه‌ی دو ساعت عکاسی به چند ثانیه فیلم فشرده تبدیل شد.

نقطه‌ی درخشانِ ابتدای فیلم، ابر چرخان گاز و غبار اطراف ساگیتاریوس A* است. سیاه‌چاله‌ها معمولا هیچ پرتویی را که بتوان با ابزار کنونی به رصد آن پرداخت از خود منتشر نمی‌کنند بلکه با اعمال نیروی گرانشی به مواد اطراف خود منجر به تولید اصطکاک بی‌نهایت و درنتیجه تولید پرتو می‌شوند.

با استفاده از تلسکوپ طیف مادون‌قرمز، درخشش پرتو قابل رویت است. معمولا درخشندگی ساگیتاریوس A* مانند سوسوها یا نوسان‌های درخشش شمع است که از دقیقه تا ساعت متغیر هستند؛ اما وقتی درخشش زبانه‌های اطراف سیاه‌چاله افزایش پیدا کنند به این معنی است که چیزی به دام جاذبه‌ی آن افتاده است. فریم اول که درست در ابتدای رصد برداشته شده، درخشان‌ترین فریم است و نشان می‌دهد درخشش ساگیتاریوس A* قبل از رصد احتمالا بیشتر بوده؛ اما هنوز مشخص نیست این سیاه‌چاله دقیقا چه چیزی را بلعیده است.

تیم پژوهشی سخت مشغول جمع‌آوری داده‌ها و تجزیه‌ی آن‌ها است اما فعلا دو احتمال عمده برای این اتفاق وجود دارد. یکی از آن‌ها G2 است: ابری گازی که در سال ۲۰۱۴ در فاصله‌ی ۳۶ ساعت نوری از ساگیتاریوس A* قرار گرفته بود. مجاورت ابر گازی با سیاه‌چاله باعث متلاشی شدن آن می‌شود و درنهایت توسط سیاه‌چاله بلعیده می‌شود. به این مجاورت بعدها لقب «فشفشه‌ی کیهانی» داده شد اما پژوهشگرها معتقدند نمایش آتش‌بازی سیاه‌چاله در ماه مه ممکن است با تأخیر مواجه شده باشد.

اما باز هم باید تایم‌لپس را بررسی کرد. نقطه‌ی روشن سیاه‌چاله در محدوده‌ی ساعت یازده را ببینید: این نقطه S0-2 است؛ ستاره‌ای که مدت‌ها در مدار بیضی ساگیتاریوس A* قرار گرفته است. سال گذشته این ستاره در فاصله‌ی ۱۷ ساعت نوری از سیاه‌چاله قرار داشت که نزدیک‌ترین تماس آن با ساگیتاریوس به شمار می‌رود. به‌گفته‌ی دو:

یکی از احتمالات می‌تواند این باشد که سال گذشته با نزدیک شدن ستاره‌ی S0-2 به سیاه‌چاله، جریان‌های گازی آن به سمت سیاه‌چاله تغییر مسیر دادند و سیاه‌چاله گاز بیشتری را به داخل خود کشید.

تنها راه رسیدن به نتیجه‌ی قطعی، دسترسی به داده‌های بیشتر است. داده‌ها در حال حاضر در طیف‌های بزرگ‌تر طول‌موج جمع‌آوری شده‌اند. در هفته‌های پیش رو و قبل از ناپدید شدن درخشش ساگیتاریوس از آسمان شب، رصدهای بیشتری در رصدخانه‌ی کک انجام خواهد شد. از طرفی بسیاری از تلسکوپ‌های دیگر از جمله اسپیتزر، چاندرا، سوییفت و ALMA هم در ماه‌های گذشته به رصد مرکز راه شیری پرداخته‌اند. داده‌های این تلسکوپ‌ها می‌تواند ابعاد متفاوتی از فیزیک تغییر درخشش را آشکار و به درک بیشتر رفتار ساگیتاریوس A* کمک کند.