یک سیاه چاله کلان جرم دوردست مانند یک عنکبوت کیهانی بزرگ است که طنابی پیچیده از پلاسما را می چرخاند و با سرعتی نزدیک به سرعت نور به بیرون پرتاب می کند.
دانشمندان برای مشاهده این پدیده باورنکردنی از شبکه ای از تلسکوپ های رادیویی از جمله تلسکوپ فضایی RadioAstron استفاده کردند. این تلسکوپ ها مانند یک آنتن غول پیکر به اندازه زمین با هم کار می کنند. تمرکز روی مرکز یک بلازار دور به نام ۳ C ۲۷۹ بود.
این مشاهدات دقیق ترین دید را از جتی که از یک سیاه چاله ابر پرجرم می آید، فراهم می کند و الگوی پیچیده و پیچ خورده ای را در نزدیکی منبع جت نشان می دهد. این تصویر جدید ممکن است نظریه های موجود را که ۴۰ سال است برای توضیح چگونگی شکل گیری و تغییر این گجت ها در طول زمان مورد استفاده قرار می گیرند، به چالش بکشد.
آنتونیو فوئنتس، رهبر این تیم و محقق موسسه اخترفیزیک آندلس می گوید: به لطف رادیوآسترون و شبکه ای متشکل از بیست و سه تلسکوپ رادیویی که در سراسر زمین توزیع شده اند، ما تا به امروز به بالاترین وضوح تصویر از فضای داخلی یک بلازار دست یافته ایم که به ما اجازه می دهد برای اولین بار ساختار داخلی این جت را با چنین جزئیاتی مشاهده کنیم.
کهکشان هایی مانند ۳ C ۲۷۹، مراکز درخشان کهکشان هایی هستند که به دلیل میزبانی از یک سیاه چاله کلان جرم، نور قدرتمندی منتشر می کنند. این سیاه چاله ها به طور مداوم ماده ای که مصرف می کنند را می بلعند که صفحات مسطح گاز و گرد و غبار را در اطراف خود تشکیل می دهند که به آن ها “دیسک های شتاب دهنده” می گویند.
حدود ۱۰ ⁇ هسته های کهکشانی فعال در طول فرآیند تغذیه، جت های اخترفیزیکی را شلیک می کنند. این جت ها هنگامی که مستقیما به سمت زمین نشانه می روند، بلازار نامیده می شوند.
مشاهدات جدید ۳ C ۲۷۹ جزئیات بی سابقه ای از جت پلاسما و سیاه چاله ابر پرجرم در مرکز بلازار را آشکار می کند. این تیم دریافتند که این جت از حداقل دو رشته پیچیده از پلاسما تشکیل شده که در طول ۵۷۰ سال نوری از منبع خود کشیده شده اند. این مشاهدات همچنین نشان می دهند که جت های پلاسمایی مستقیم و یکنواخت نیستند؛ آن ها دارای چرخش و پیچش تحت تاثیر سیاه چاله مرکزی هستند.
تصویر رشته های درهم تنیده در این گجت مانند یک خط قرمز تیره و آتشین بر روی یک پس زمینه مشکی به نظر می رسد.
پیچش ها یا رشته های مارپیچی، ناشی از ناپایداری در جت پلاسما هستند و نظریه های قبلی در مورد چگونگی تکامل این جت ها را به چالش می کشند. این تحقیق نشان می دهد که یک میدان مغناطیسی مارپیچی ممکن است وجود داشته باشد و پلاسمای جت را با سرعتی نزدیک به سرعت نور هدایت کند.
این مطالعه نشان می دهد که اطلاعات بسیار بیشتری در مورد بلازارها و جت های آن ها وجود دارد و بر نیاز به مدل های دقیق تر و تلسکوپ های رادیویی بهبود یافته برای تصویربرداری از اشیا کیهانی دوردست با جزئیات بیشتر تاکید می کند.
سوالات
آیا افتادن در سیاه چاله دردناک است؟
سه دلیل برای اینکه سیاه چاله ها ترسناک ترین چیزهای جهان هستند:
اسپاگت کردن: اگر فردی در سیاه چاله بیفتد، تحت یک فرآیند دردناک به نام “اسپاگت سازی” قرار می گیرد. این مفهوم که توسط استیون هاوکینگ در کتابش «تاریخ مختصر زمان» رایج شد، شامل گرانش شدید سیاه چاله است که استخوان‌ها، ماهیچه‌ها، رگ‌ها و حتی مولکول‌ها را از هم جدا می‌کند.
دمای سیاه چاله ها
سیاه چاله های ستاره ای بسیار سرد هستند و دمای آنها نزدیک به صفر مطلق (۰ کلوین یا -۲۷۳.۱۵ درجه سانتیگراد) است. سیاه چاله های پرجرم حتی سردتر هستند. با این حال، افق رویداد یک سیاه چاله به طور باورنکردنی داغ است و به دلیل جریان سریع گاز به دمای میلیون ها درجه می رسد.
آیا سیاه چاله می تواند یک کهکشان را مصرف کند؟
نه، امکان ندارد یک سیاه چاله کل کهکشان را “خورد” کند. در حالی که سیاه چاله های بسیار پرجرم در مرکز کهکشان ها دارای گرانشی زیادی هستند، برای مصرف کل کهکشان کافی نیست.
آیا سیاه چاله می تواند مانند خورشید عمل کند؟
یک سیاه چاله، زمانی که اشباع شود، به‌جز قطره‌ای از ذرات که از طریق تشعشعات هاوکینگ آزاد می‌شوند، به طور موثر دمای صفر دارد. این نشان می دهد که یک سیاه چاله به طور بالقوه می تواند مانند یک خورشید سرد عمل کند.
سه نوع سیاه چاله چیست؟
ستاره شناسان سیاه چاله ها را بر اساس جرمشان به سه دسته دسته بندی می کنند: جرم ستاره ای، ابرپرجرم و جرم متوسط.
آیا سیاه چاله راه شیری فعال است؟
مطالعات اخیر نشان می دهد که سیاه چاله عظیم در مرکز کهکشان راه شیری ما آنقدر که قبلا تصور می شد خفته نیست. بر اساس مطالعه ای که در مجله نیچر منتشر شده است، غول تقریباً ۲۰۰ سال پیش از خواب بیدار شد و برخی از اجرام کیهانی نزدیک را قبل از بازگشت به حالت خاموش مصرف کرد.
تعاریف
سیاه چاله فوق العاده:
سیاه چاله ای عظیم با جرمی معادل میلیون ها یا میلیاردها برابر خورشید ما که معمولاً در مرکز کهکشان ها یافت می شود.
پلاسما جت:
جریانی از گاز یونیزه (پلاسما) که از یک جرم آسمانی، مانند یک سیاه چاله بسیار پرجرم، با سرعت زیاد بیرون می زند.
تلسکوپ های رادیویی:
ابزارهای طراحی شده برای شناسایی و جمع آوری امواج رادیویی از فضا، که اطلاعاتی در مورد اجرام آسمانی در اختیار ستاره شناسان قرار می دهد.
بلازار:
نوعی از هسته فعال کهکشانی با یک جت که مستقیماً به سمت زمین می رود و در نتیجه تابش الکترومغناطیسی شدیدی ایجاد می کند.
تلسکوپ فضایی رادیوآسترون:
تلسکوپ فضایی که همراه با تلسکوپ های رادیویی دیگر برای ایجاد شبکه ای استفاده می شود که یک آنتن به اندازه زمین را تشکیل می دهد و مشاهدات با وضوح بالا را امکان پذیر می کند.
دیسک های برافزایشی:
دیسک های مسطح گاز و غباری که یک جسم مرکزی را احاطه کرده اند، مانند یک سیاه چاله بزرگ، در نتیجه موادی که توسط گرانش به داخل کشیده می شوند.
هسته کهکشانی فعال (AGN):
منطقه مرکزی یک کهکشان که در آن یک سیاه چاله بسیار پرجرم به طور فعال مواد اطراف را مصرف می کند و منجر به سطوح بالایی از تابش می شود.
کوازار:
هسته های فعال کهکشانی بسیار درخشان و پرانرژی، به ویژه آنهایی که جت های قدرتمندی را ساطع می کنند که اغلب از زمین قابل مشاهده هستند.
رشته های مارپیچی:
ساختارهای پیچ خورده یا پیچ خورده، در متن متن، به الگوهای پیچیده مشاهده شده در جت پلاسما که از سیاه چاله بیرون می آید، اشاره دارد.
میدان مغناطیسی:
مناطقی از فضا که در آن نیروهای مغناطیسی وجود دارند که بر رفتار ذرات باردار تأثیر می گذارند، مانند پلاسما در جت های اخترفیزیکی.
جت اخترفیزیکی:
جریانی با سرعت بالا از ذرات، اغلب به شکل پلاسما، که از یک جرم آسمانی، مانند یک سیاه چاله بسیار پرجرم پرتاب می شود.
آرایه جهانی mm-VLBI:
شبکه ای از تلسکوپ های رادیویی که با هم در تداخل سنجی پایه بسیار طولانی (VLBI) برای دستیابی به تصویربرداری با وضوح بالا کار می کنند.
مؤسسه اخترفیزیک اندلس (IAA-CSIC):
موسسه درگیر در تحقیقات نجومی و عضو شورای تحقیقات ملی اسپانیا (CSIC).
موسسه ماکس پلانک برای نجوم رادیویی:
یک موسسه تحقیقاتی با تمرکز بر نجوم رادیویی، بخشی از انجمن ماکس پلانک در آلمان.
۱۵. رشته های درهم تنیده:
رشته هایی که به طور پیچیده به هم متصل یا پیچ خورده هستند، همانطور که در ساختار جت پلاسما که از سیاه چاله بیرون می آید مشاهده می شود.
۱۶. Space.com:
وب سایت و پلتفرمی که اخبار و اطلاعات در مورد فضا و موضوعات مرتبط با نجوم را ارائه می دهد.
