مجله‌ای برای دوست‌داران علم و طبیعت زمین و آسمان

سیاهچاله‌ای با جرم یک میلیون برابر خورشید، اما کماکان کم‌رمق!

طرحی گرافیکی از یک سیاهچاله، قرص پیرامون آن و جت‌هایی که عمود بر آن خارج می‌شود. Credit: NASA/JPL-Caltech
289
کهکشان مارپیچی RX J1140.1+0307 از دید تلسکوپ فضایی هابل.
Image credit: ESA/Hubble & NASA, Acknowledgement: Judy Schmidt

سیاهچاله‌ای با جرم یک میلیون برابر خورشید، اما کماکان کم‌رمق!

کهکشان RX J1140.1+0307 کهکشان عجیب و البته زیبایی است. در تصویر بالا که تلسکوپ فضایی هابل آن را به ثبت رسانده است شکل مارپیچی این کهکشان به‌ خوبی مشخص است. کهکشانی که حدود یک میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد و اندازه‌ی آن در حدود کهکشان خودمان، راه شیری، است.

با نگاهی دقیق متوجه شکل نامتقارن این کهکشان خواهید شد. مرکز درخشان این کهکشان در وسط قرار نگرفته و بازوها نیز متقارن نیستند. مسئله‌ای که اتفاق نادری در میان کهکشان‌های مارپیچی نیست. هستند کهکشان‌هایی که به دلایلی، از جمله گذر از نزدیکی کهکشان‌های دیگر و تاثیرات گرانشی کهکشان همسایه، با تغییراتی در شکل ظاهری‌شان مواجه شده‌اند.

نکتهٔ دیگر در مورد RX J1140.1+0307 فعال بودن این کهکشان است. می‌دانیم که هر کهکشان بزرگ یک سیاهچالهٔ ابرپرجرم را در قلب خود جای داده است. گاهی ماده‌ای در اطراف سیاهچالهٔ مرکزی برخی از کهکشان‌ها نیست و سیاهچاله به اصطلاح خاموش است. در آن سو و در گروه دیگری از کهکشان‌ها مواد در قرصی پیرامون سیاهچاله (که به آن قرص برافزایشی می‌گویند) جمع شده، سرعت گرفته و تا دماهایی در حدود چندین میلیون درجه داغ می‌شوند تا در نهایت به درون سیاهچاله سقوط کنند. چنین سیاهچاله‌هایی را فعال می‌نامیم.

طرحی گرافیکی از یک سیاهچاله، قرص پیرامون آن و جت‌هایی که عمود بر آن خارج می‌شود.
Credit: NASA/JPL-Caltech

 

سیاهچالهٔ مرکزی RX J1140.1+0307 سیاهچاله‌ای فعال است. مواد پیرامون این سیاهچاله با سرعت به دور آن گردش می‌کنند و در بخش‌هایی از طیف الکترومغناطیس نور تابش می‌کنند. نوری که می‌توانیم آن را آشکار کنیم و با توجه به خصوصیات آن ویژگی‌های سیاهچاله‌ را به‌طور غیرمستقیم اندازه‌گیری کنیم.

این جا بود که یکی از ویژگی‌های عجیب RX J1140.1+0307 آشکار شد: سیاهچالهٔ مرکزی این کهکشان بیش از حد کوچک است!

کهکشان‌هایی با اندازهٔ متوسط معمولا سیاهچاله‌هایی را با جرم چند میلیون تا چند میلیارد برابر جرم خورشید در دل خود جای داده‌اند. سیاهچالهٔ مرکزی کهکشان ما چهار میلیون برابر خورشید جرم دارد در حالی که سیاهچالهٔ مرکزی کهکشان همسایه‌مان، آندرومدا، ۲۵ برابر پرجرم‌تر است.

اما با تعیین جرم سیاهچالهٔ مرکزی RX J1140.1+0307 با روش‌های مختلف مشخص شد که جرم این سیاهچاله کمتر از یک میلیون برابر جرم خورشید است.

وقتی پای حد ادینگتون را به میان آوریم ماجرا از این هم پیچیده‌تر و جذاب‌تر می‌شود. همان‌طور که اشاره شد موادی که به دور سیاهچاله گردش می‌کنند دمای بسیار بالایی دارند و نور زیادی نیز تابش می‌کنند. اگر این مواد بسیار داغ و درخشان شوند، فشار نور تابش‌شده از آن‌ها همچون باد عمل می‌کند و مواد پیرامون سیاهچاله را به بیرون پرتاب می‌کند. حد ادینگتون جایی است که فشار رو به بیرون تابش نور با نیروی رو به داخل گرانش به تعادل برسد.

قرص پیرامون سیاهچالهٔ RX J1140.1+0307 بسیار درخشان است. تابش مواد پیرامون این سیاهچاله ده برابر حد ادینگتون است. به عبارت دیگر این سیاهچاله توانایی بلعیدن مواد اطراف خود را ندارد.

با این تفاسیر پارادوکسی به وجود می‌آید، چرا که چیزی به درون سیاهچاله سقوط نمی‌کند و قرص پیرامون سیاهچاله باید کم‌نورتر شود، در حالی که این‌طور نیست. به عبارت دیگر مدل‌های کنونی ما با نتایج رصدها کاملا سازگار نیست.

هنوز تمام ماجرا مشخص نیست. اخترشناسان حدس‌هایی در این رابطه زده‌اند اما واقعیت این است که داستان سیاهچالهٔ RX J1140.1+0307 هنوز رازی سر به مهر است.

رازی دیگر در کیهان و سوژه‌ای دیگر برای مطالعهٔ دانشمندان. و این مسیری است که علم را به پیش می‌برد تا عالم را بهتر بشناسیم.

منبع: Bad Astronomy

از فروشگاه آسمان شب دیدن کنید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.