سیاهچاله ای که هنگام جویدن “میز را می چرخاند” گرفتار شد

سیاهچاله‌ها همیشه غذا می‌ریزند، اما محققان با استفاده از تلسکوپ پرتو ایکس XMM-Newton آژانس فضایی اروپا، سیاهچاله‌ای را در لحظه چرخاندن میز در طول یک وعده غذایی متمدنانه شکار کرده‌اند.

این عمل از تشکیل ستاره های جدید کهکشانی که سیاهچاله را احاطه کرده است جلوگیری می کند و به ما بینشی در مورد چگونگی تکامل سیاهچاله ها و کهکشان ها با هم می دهد.

مطالعه در ظاهر می شود نامه های مجله اخترفیزیکی.

که در قلب هر کهکشان بزرگ یک سیاهچاله بسیار پرجرم نهفته است که گرانش بسیار زیاد آن گاز را از محیط اطرافش می کشد. وقتی گاز به سمت داخل حرکت می کند، در یک صفحه برافزایشی مسطح در اطراف سیاهچاله جمع می شود، جایی که گرم می شود و روشن می شود. با گذشت زمان، نزدیکترین گاز به سیاهچاله از نقطه بی بازگشت عبور کرده و بلعیده می شود.

با این حال، سیاهچاله ها تنها کسری از گاز مارپیچی به سمت خود را مصرف می کنند. همانطور که یک سیاهچاله را احاطه می کند، مقداری ماده به فضا پرتاب می شود، شبیه به اینکه چگونه یک کودک نوپا کثیف مقدار زیادی از آنچه را در بشقابش است می ریزد.

در قسمت‌های دراماتیک‌تر، یک سیاه‌چاله کل میز شام را واژگون می‌کند: گاز موجود در قرص برافزایش در تمام جهات با چنان سرعت بالایی به بیرون پرتاب می‌شود که گاز بین‌ستاره‌ای اطراف را پاک می‌کند. این نه تنها سیاهچاله را از غذا محروم می کند، بلکه به این معناست که هیچ ستاره جدیدی در منطقه وسیعی نمی تواند شکل بگیرد و ساختار کهکشان را تغییر دهد.

تاکنون، این «سیاهچاله» فوق سریع بادتنها از دیسک های برافزایشی بسیار درخشانی که در حد مجاز ماده ای هستند که می توانند جذب کنند، شناسایی شد. این بار، XMM-Newton یک باد فوق سریع را در یک کهکشان کاملاً متوسط ​​شناسایی کرد که می توان گفت “فقط یک میان وعده” است.

اگر فن در بالاترین حالت خود روشن باشد، می توانید انتظار باد بسیار سریعی را داشته باشید. میراندا زاک، محقق دانشگاه میشیگان که نقش اصلی را در این کهکشان می‌گوید: «در کهکشانی که ما مطالعه کردیم، به نام Markarian 817، پنکه با قدرت کمتری روشن می‌شد، اما همچنان بادهای فوق‌العاده پرانرژی ایجاد می‌شد. مطالعه.

جان میلر، ستاره شناس و نویسنده ارشد دانشگاه میشیگان، گفت: ما سیاهچاله ای را مشاهده کردیم که کهکشان میزبان خود را با گاز کافی برای تغییر ماهیت کهکشان میزبان پر می کند. ما مدت‌ها فکر می‌کردیم که این اتفاق باید بیفتد، زیرا مراکز کهکشانی توسط گاز سردی که می‌تواند ستاره‌های جدید را تشکیل دهد و در نتیجه ستاره‌های جدید کمی دارد، غرق شده است، اما گرفتن یک سیاه‌چاله که گاز را با قدرت کافی برای تأیید این موضوع به بیرون پرتاب می‌کند، بسیار دشوار بوده است. تعامل کلیدی ما یک مثال پیدا کردیم، و به ویژه قابل توجه است، زیرا سیاهچاله حتی گازی در حداکثر خود ندارد.

مراکز فعال کهکشانی، نور پرانرژی، از جمله اشعه ایکس را می فرستند. Markarian 817 برای محققان بسیار متمایز بود زیرا به طرز وحشتناکی ساکت بود.

زاک پس از رصد کهکشان با استفاده از رصدخانه سویفت ناسا می گوید: «سیگنال اشعه ایکس به قدری ضعیف بود که من متقاعد شدم که کار اشتباهی انجام می دهم.

مشاهدات بعدی با استفاده از تلسکوپ پرتو ایکس حساس‌تر ESA XMM-Newton نشان داد که واقعاً چه اتفاقی می‌افتاد: بادهای بسیار سریعی که از قرص برافزایشی می‌آمدند مانند یک کفن عمل می‌کردند و مانع از پرتوهای ایکس فرستاده شده از مجاورت یک سیاه‌چاله به نام شدند. کرونا

این اندازه گیری ها توسط مشاهدات انجام شده توسط تلسکوپ NuSTAR ناسا پشتیبانی می شود. تجزیه و تحلیل دقیق اندازه‌گیری‌های اشعه ایکس نشان داد که مرکز مارکاریان 817 به دور از ارسال یک “پول” گاز، وزش شدیدی را در منطقه وسیعی در دیسک برافزایش ایجاد کرد. باد چند صد روز ادامه داشت و حداقل از سه جزء مجزا تشکیل شده بود که هر کدام با چند درصد سرعت نور حرکت می کردند.

این یک معمای باز را در درک ما از چگونگی وجود سیاهچاله ها و کهکشان های اطراف آنها حل می کند بر یکدیگر تأثیر بگذارند. کهکشان های زیادی از جمله کهکشان راه شیری وجود دارند که به نظر می رسد مناطق بزرگی در اطراف مراکز خود دارند که تعداد بسیار کمی از ستاره های جدید در آن شکل می گیرند. این را می توان با بادهای سیاه چاله ای که گاز ستاره ساز را از بین می برد توضیح داد، اما این تنها زمانی کار می کند که بادها به اندازه کافی سریع باشند، به اندازه کافی طولانی باشند و توسط سیاهچاله هایی با سطوح فعالیت معمولی ایجاد شوند.

نوربرت چارتل، دانشمند پروژه XMM-نیوتن ESA، می گوید: «بسیاری از مشکلات برجسته در تحقیقات سیاهچاله ها مربوط به دستیابی به تشخیص از طریق مشاهدات طولانی است که ساعت ها طول می کشد تا رویدادهای مهم را ثبت کند. این امر بر اهمیت مأموریت XMM-نیوتن برای آینده تأکید می کند. هیچ ماموریت دیگری نمی تواند ترکیبی از حساسیت بالا و توانایی آن برای انجام مشاهدات طولانی و مداوم را فراهم کند

منبع: دانشگاه میشیگان