تعداد سیاه‌چاله‌های راه شیری بیشتر از تصورات است

تعداد سیاه‌چاله‌های راه شیری بیشتر از تصورات است

تعداد سیاه‌چاله‌های راه شیری بیشتر از تصورات است
علم فیزیک – تعداد سیاه‌چاله‌های راه شیری بیشتر از تصورات است

“سازمان فضایی آمریکا”(ناسا) با انتشار تصویری از محل یک سیاه‌چاله جدید در کهکشان راه شیری اعلام کرد احتمالا سیاه‌چاله‌های ناشناخته متعددی در این کهکشان وجود دارند.

به گزارش ایسنا و به نقل از ناسا، رصد خانه فضایی اشعه ایکس “چاندرا”(Chandra) به تازگی موفق شده است یک سیاه‌چاله را که جرمی چند برابر جرم خورشید داشته و در فاصله ۷۲۰۰ سال نوری از زمین واقع شده شناسایی کند.

سیاه‌چاله، ناحیه‌ای از فضا-زمان است که آثار گرانشی آن، چنان نیرومند است که هیچ چیز – حتی ذرات و تابش های الکترومغناطیسی مثل نور – نمی‌توانند از میدان گرانش آن بگریزند.

نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش بینی می‌کند که یک جرم به اندازه کافی فشرده شده،می‌تواند سبب تغییر شکل و خمیدگی فضا-زمان و تشکیل سیاهچاله شود. مرز این ناحیه از فضا- زمان که هیچ چیزی پس از عبور از آن نمی‌تواند به بیرون برگردد را افق رویداد می‌نامند.

صفت «سیاه» در نام سیاه‌چاله برگرفته از این واقعیت است که همه نوری که از افق رویداد آن می گذرد را به دام می‌اندازد که از این دیدگاه، سیاه چاله رفتاری شبیه به جسم سیاه در ترمودینامیک دارد.

از سوی دیگر نیز، نظریه میدانهای کوانتومی در فضازمان خمیده پیش‌بینی می‌کند که افق های رویداد نیز تابشی به نام تابش هاوکینگ گسیل می‌کنند که طیف آن همانند طیف جسم سیاهی است که دمای آن با جرمش نسبت وارونه دارد. میزان دما در مورد سیاهچاله‌های ستاره‌ای در حد چند میلیاردم کلوین است و از این رو ردیابی آن دشوار است.

اجسامی که به دلیل میدان گرانشی بسیار قوی اجازه گریز به نور نمی‌دهند برای اولین بار درسده ۱۸ (میلادی) توسط جان میچل و پیر سیمون لاپلاس مورد توجه قرار گرفتند. نخستین راه حل نوین نسبیت عام که در واقع ویژگی‌های یک سیاهچاله را توصیف می‌نمود در سال ۱۹۱۶ میلادی توسط کارل شوارتزشیلد کشف شد.هر چند که تعبیر آن به صورت ناحیه‌ای از فضا که هیچ چیز نمی‌تواند از آن بگریزد، تا چهار دهه بعد به خوبی درک نشد.

برای دوره‌ای طولانی این چالش مورد کنجکاوی ریاضیدانان بود تا اینکه در میانه دهه ۱۹۶۰، پژوهش‌های نظری نشان داد که سیاهچاله‌ها به راستی یکی از پیش بینی‌های ژنریک نسبیت عام هستند. یافتن ستارگان نوترونی باعث شد تا وجود اجرام فشرده شده بر اثر رمبش گرانشی به عنوان یک واقعیت امکانپذیر فیزیکی مورد علاقه دانشمندان قرار گیرد.

اینگونه پنداشته می‌شود که سیاهچاله‌های ستاره‌ای در جریان فروپاشی ستاره‌های بزرگ در یک انفجار ابرنواختری درپایان چرخه زندگیشان بوجود می‌آیند. جرم یک سیاهچاله پس از شکل گیری می‌تواند با دریافت جرم از پیرامونش افزایش یابد. با جذب ستارگان پیرامون و بهم پیوستن سیاهچاله‌های گوناگون، سیاهچاله‌های کلان جرم با جرمی میلیونها برابر خورشید تشکیل می‌شوند.

تعداد سیاه‌چاله‌های راه شیری بیشتر از تصورات است
علم فیزیک – تعداد سیاه‌چاله‌های راه شیری بیشتر از تصورات است

امواج رادیویی رصد شده از سیاهچاله جدید

یک سیاهچاله به دلیل اینکه نوری از آن خارج نمی‌گردد نادیدنی است، اما می‌تواند بودن خود را از راه کنش و واکنش با ماده از پیرامون خود نشان دهد. از راه بررسی برهمکنش میان ستاره‌های دوتایی با همدم نامرئی‌شان، اخترشناسان نامزدهای احتمالی بسیاری برای سیاهچاله بودن در این منظومه‌ها شناسایی کرده‌اند. این باور جمعی در میان دانشمندان رو به گسترش است که در مرکز بیشترکهکشان‌ها یک سیاه‌چاله کلان‌جرم وجود دارد. برای نمونه، دستاوردهای ارزشمندی بازگوی این واقعیت است که در مرکز کهکشان راه شیری ما نیز یک سیاهچاله کلان جرم با جرمی بیش از چهار میلیون برابر جرم خورشید وجود دارد.

در توضیحات مربوط به این تصویر آمده است که این سیاه‌چاله‌ فوق‌العاده آرام و بی سروصداست.

تعداد سیاه‌چاله‌های راه شیری ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

سیاهچاله

سیاهچاله

سیاهچاله
علم فیزیک – سیاهچاله

سیاهچاله ناحیه ای از فضاست كه مقدار بسیار زیادی جرم در آن تمركز یافته و هیچ شیئی نمی تواند از میدان جاذبه آن خارج شود. از آنجا كه بهترین تئوری جاذبه در حال حاضر تئوری نسبیت عام انیشتن است، در مورد سیاهچاله و جزئیاتش باید طبق این تئوری تحقیق و نتیجه گیری كنیم. ابتدا از مفهوم جاذبه و شرایط ساده تر آغاز می كنیم. فرض كنید روی سطح یك سیاره ایستاده اید. یك سنگ را به سمت بالا پرتاب می كنید. با فرض اینكه آن را خیلی خیلی محكم پرتاب نكرده باشید برای مدتی به سمت بالا حركت می كند و نهایتاً شتاب جاذبه باعث می شود به پایین سقوط كند. اما اگر سنگ را به اندازه ی لازم محكم پرتاب كرده باشید می توانید آن را به كل از جاذبه سیاره خارج كنید. در این حالت سنگ بالا رفتن را تا ابد ادامه خواهد داد. سرعتی كه لازم است تا یك شیء را از جاذبه ی سیاره خارج كند، سرعت فرار یا سرعت گریز نام دارد. همانطور كه انتظار می رود سرعت فرار به جرم سیاره بستگی دارد. اگر سیاره ای جرم زیادی داشته باشد كشش جاذبه آن زیاد خواهد بود و نتیجتةً سرعت فرار آن بیشتر خواهد شد. سیاره سبكتر سرعت فرار كمتری خواهد داشت. سرعت فرار در زمین Km/s 11.2 یا  25000 m/h  است. در حالی كه سرعت فرار در ماه فقط Km/s 2.4 یا m/h 5300 است.  حال یك جرم بسیار زیاد را كه در یك ناحیه با شعاع بسیار كوچك تمركز یافته تصور كنید. سرعت فرار چنین ناحیه ای از سرعت نور بیشتر خواهد بود و چون هیچ شیئی نمی تواند سریعتر از نور سیر كند پس هیچ شیئی نمی تواند از میدان جاذبه چنین ناحیه ای خارج شود ، حتی یك دسته پرتو نور.

ایده تفكر در مورد جرمی چنان چگال كه حتی نور نیز نتواند از آن خارج شود متعلق به لاپلاس در قرن هجدهم است. تقریباً بلافاصله پس از بیان نظریه نسبیت عام توسط انیشتین ، كارل شوارتز شیلد یك راه حل ریاضی برای معادلات تئوری این اجرام كشف كرد و سال ها بعد اشخاصی چون اُپنهایمر و ولكف واشنایدر در دهه 1930 به طور جدی درباره امكان وجود چنین نواحی در عالم به تحقیق پرداختند. این پژوهشگران نشان دادند، هنگامی كه محتویات سوخت یك ستاره پرجرم به پایان می رسد، نمی تواند در مقابل جاذبه درونی خود مقاومت كند و به صورت یك سیاهچاله در خود فرو می ریزد. در نسبیت عام جاذبه از عوامل انحراف فضای 4 بعدی است. اشیاء بسیار پرجرم باعث انحرافات محورهای زمان و فضا می شوند در حدی كه قوانین هندسی اعتبار خود را از دست می دهند و به كار نمی آیند. این انحراف در اطراف یك سیاهچاله بسیار چشمگیر است و باعث می شود كه سیاهچاله ها خصوصیات عجیبی داشته باشند.

هر سیاهچاله چیزی به نام افق حادثه ( event horizon ) دارد، كه سطحی كروی است و مرز سیاهچاله را مشخص می كند. شما می توانید وارد این افق شوید اما نمی توانید از آن رهایی یابید. در حقیقت وقتی وارد افق شدید محكوم به نزدیك و نزدیك تر شدن  به مركز سیاهچاله هستید. درباره افق می توان این تصور را داشت كه افق جایی است كه در آن سرعت گریز برابر با سرعت نور است. در خارج از افق سرعت گریز كمتر از سرعت نور است. بنا بر این در صورتی كه راكت های شما به اندازه كافی انرژی داشته باشند می توانید از افق دور شوید اما وقتی وارد افق شدید راهی برای خروج ندارید. افق خصوصیات هندسی عجیبی دارد، برای یك ناظر كه فاصله زیادی از سیاهچاله دارد، افق جای خوبی به نظر می رسد كه كروی و ساكن است. اما در صورتیكه به سیاهچاله نزدیك شوید متوجه خواهید شد  افق با سرعت بسیار زیاد و یا در حقیقت با سرعت نور به سمت بیرون در حركت است. چون افق با سرعت نور به سمت بیرون گسترش می یابد، پس برای خروج از افق باید سرعتی بیش از سرعت نور داشته باشیم. و چون می دانیم كه نمی توانیم با سرعتی بیش از سرعت نور سیر كنیم پس هیچ گاه نخواهیم توانست از سیاهچاله فرار كنیم.

افق رویداد
افق رویداد

افق از جهتی ثابت و از جهتی نا پایستار است. این مطلب تا حدی شبیه به داستان آلیس در سرزمین عجایب است. او باید تا جایی كه می توانست سریع حركت می كرد تا می توانست در یك جا بماند. در درون افق فضا در حدی منحرف می شود كه مختصات طول و زمان جایشان عوض می شود به این معنی كه مختص نشان دهنده فاصله از مركز سیاهچاله كه r نام دارد، یك مختص زمانی و t یك مختص فضایی می شود. نتیجه این جابجایی این است كه نمی شود از كوچك شدن لحظه به لحظه r جلوگیری كرد، مشابه شرایط معمولی كه از رسیدن به آینده گریزی نیست (یعنی به طور معمول t در حال افزایش است) در نهایت باید به مركز جایی كه r = 0 است برسیم. ممكن است فكر كنید با روشن كردن راكت ها می توان از افق خارج شد، اما این كار نیز بیهوده است. از هر ماده ای كه استفاده كنید، نمی توانید از آینده خود گریزی داشته باشید. پس از وارد شدن به افق، تلاش برای دور شدن از مركز سیاهچاله درست مثل تلاش برای نرسیدن به پنجشنبه آینده است. نام سیاهچاله را برای اولین بار جان آرچیبالد ویلر پیشنهاد داد كه نام مناسبی به نظر می رسید، چون از نام های پیشنهادی قبل از خودش جذاب تر بود. پیش از ویلر از این نواحی با عنوان ستاره های منجمد یاد می شد.

سیاهچاله ، علم فیزیک

 

شیرجه در مرکز کهکشان مارپیچی ان.جی.سی۵۰۳۳

شیرجه در مرکز کهکشان مارپیچی ان.جی.سی۵۰۳۳

 

در مرکز کهکشان مارپیچی ان.جی.سی۵۰۳۳ چه می‌گذرد؟ این کهکشان در گروه کهکشان‌های سیفرت (Seyfert Galaxies) قرار می‌گیرد چرا که در هسته‌ی آن فعالیت خیلی زیادی مشاهده می‌شود.

 

شیرجه در مرکز کهکشان مارپیچی
علم فیزیک – شیرجه در مرکز کهکشان مارپیچی

 ستارگان پرنور، غبار تاریک و گاز میان‌ستاره‌ای همه با سرعت خیلی زیاد دور مرکز کهکشانی گردش می‌کنند که به نظر می‌رسد اندکی نسبت به سیاه‌چاله‌ی ابرپرجرم مرکزی انحراف دارد. تصور می‌شود این انحراف نسبت به سیاه‌چاله‌‌ی مرکزی به دلیل ادغام NGC 5033 با یک کهکشان دیگر باشد که چند میلیارد سال پیش رخ داده است. عکسی که در بالا می‌بینید را تلسکوپ هابل در سال ۲۰۰۵ گرفته است. این کهکشان حدود ۱۰۰ هزار سال نوری قطر دارد و نوری که از آن می‌بینیم مربوط به ۴۰ میلیون سال پیش است.

یک کهکشان مارپیچی (به انگلیسی: spiral galaxy)یک نوع از سه نوع اصلی کهکشان‌ها است که اولین بار توسط ادوین هابل و در سال ۱۹۳۶ رده‌بندی شد.

کهکشان‌های مارپیچی چند بخش اصلی دارند:

  • یک دیسک چرخان که از چند بازو تشکیل شده‌است و ستارگان غالباً در آن قرار دارند
  • مرکز آن که یک برآمدگی کره مانند است و غالباً از ستارگان پیر تشکیل شده‌است.
  • هاله کهکشانی که خوشه‌های ستاره‌ای کروی زیادی در آن قرار دارند
  • سیاه‌چاله ابرپرجرم که در مرکز آن قرار دارد

بازوهای مارپیچی نقاطی هستند که از مرکز مارپیچی و کهکشان‌های مارپیچی بسته کشیده شده‌اند این نواحی باریک به شکل مارپیچ می‌باشند و از این رو به ان‌ها کهکشان‌های مارپیچی می‌گویند طبقه بندی متفاوت کهکشان‌های مارپیچی بستگی به ساختار بازوهای مشخص در ان هاست. کهکشان‌های Sc و SBc به علت بعد مسافت بازوهای شل و اویزانی دارند در حالی که که کهشان‌های Sa و SBa کهکشان‌هایی با بازوهای تنگ و به هم پیچیده شده‌ای هستند(با مراجعه به طبقه بندی هابل). در هر دو حالت بازوهای مارپیچی از تعداد بسیار زیادی ستارهٔ ابی و بزرگ و جوان تشکیل شده اند(ناشی از چگالی جرمی و نرخ بالای شکل گیری ستارگاان)بازوها را قابل توجه می‌سازد

 

شیرجه در مرکز کهکشان مارپیچی ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، علم فیزیک ، فیزیک نور ، اپتیک ، فیزیک الکتریسیته ، الکترونیک ، فیزیک کوانتوم ، الکترومغناطیس ، هسته ای ، فیزیک مدرن ، صوت ، علوم

عمیق‌ترین تصویر پرتو ایکس از فضا

عمیق‌ترین تصویر پرتو ایکس از فضا

عمیق‌ترین تصویر پرتو ایکس از فضا
علم فیزیک – عمیق‌ترین تصویر پرتو ایکس از فضا

محققان با استفاده از رصدخانه پرتو ایکس چاندرای ناسا موفق به ثبت عمیق‌ترین تصویر پرتو ایکس از فضا شده‌اند که تعداد زیادی از سیاهچاله‌های غول‌پیکر را به نمایش گذاشته است.

به گزارش ایسنا به نقل از اسپیس، سیاهچاله‌ها حدود ۷۰ درصد این تصویر را به خود اختصاص داده‌اند. اما بسیاری از آن‌ها بطور معمول قابل مشاهده نیستند،‌ به ویژه آن‌هایی که در فاصله‌های دورتر و در جهان اولیه قرار دارند.

دانشمندان طی ۱۱٫۵ هفته رصد کلی توانسته‌اند همه این ابرسیاهچاله‌ها را تشخیص دهند.

این حجم داده تاکنون نه تنها به ارائه سرنخ‌هایی در مورد تاریخ سیاهچاله‌ها پرداخته، بلکه همچنین اطلاعاتی در مورد خود جهان نمایش داده است.

این اطلاعات نشان می‌دهد که سیاهچاله‌های غول‌پیکر احتمالا از جرم ۱۰ هزار تا ۱۰۰ هزار برابر خورشید برخوردار باشند. این امر می‌تواند به توضیح دلیل رشد نسبتا سریع این سیاهچاله‌ها تا این میزان کمک کند. علاوه بر آن، پرتوهای ایکس از کهکشان‌های بسیار دوردست در فاصله ۱۲٫۵ میلیارد سال نوری در مورد توسعه سیاهچاله‌های غول‌پیکر و همچنین حجم آن در زمان آغاز جهان توضیح می‌دهد.

هنوز دانشمندان به اطلاعات و اقدامات بیشتری نیاز دارند. آن‌ها باید مطالعات بیشتری برای توصیف شکل رشد ابرسیاهچاله‌ها انجام دهند و تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا برای شکار پرتوهای ایکس سیاهچاله‌های قدیمی‌تر و دورتر ضروری است.

رصدخانه پرتو ایکس چاندرا (به انگلیسی: Chandra X-ray Observatory) یا تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا یک تلسکوپ فضایی ساخته شده به‌وسیلهٔ ناسا است که تمام فعالیت‌هایش در زمینه پرتو ایکس می‌باشد.عمیق‌ترین تصویر پرتو ایکس از فضا ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، علم فیزیک ، فیزیک نور ، اپتیک ، فیزیک الکتریسیته ، الکترونیک ، فیزیک کوانتوم ، الکترومغناطیس ، هسته ای ، فیزیک مدرن ، صوت ، علوم

روشی جدید برای کشف سالانه ۱۰ سیاهچاله

روشی جدید برای کشف سالانه ۱۰ سیاهچاله

روشی جدید برای کشف سالانه ۱۰ سیاهچاله
علم فیزیک – روشی جدید برای کشف سالانه ۱۰ سیاهچاله

گروهی از ستاره‌شناسان با کمک منصور کرمی، دانشجوی دکترای دانشگاه واترلو موفق به طراحی روشی جدید شده‌اند که به شناسایی ۱۰ سیاهچاله در سال کمک می‌کند.

به گزارش ایسنا به نقل از زی‌نیوز، روش جدید طی دو سال تعداد سیاهچاله‌های شناخته‌ شده کنونی را دو برابر کرده و طی حدود یک دهه به کشف جزئیات بیشتر در مورد تاریخچه آنها کمک خواهد کرد.

به گفته محققان، در ۱۰ سال آینده به اندازه کافی اطلاعات در مورد سیاهچاله‌ها در اختیار محققان قرار خواهد گرفت تا از لحاظ آماری به بررسی ویژگی این اجسام مرموز فضایی بپردازند. این اطلاعات به بررسی بهتر جرم ستاره‌ای سیاهچاله‌ها در مراحل مختلفی که گاهی تا میلیاردها سال گسترش می‌یابد، خواهد پرداخت.

روش جدید محققان در حوزه‌های نوظهور اخترشناسی امواج گرانشی و شیوه جستجو برای سیاهچاله‌ها و سایر اجسام تاریک در فضا کاربرد خواهد داشت.

این تحقیق که در مجله Astrophysical منتشر شده، با ترکیب دو ابزار ستاره‌شناسی استاندارد مورد استفاده امروزی یعنی ریزهمگرایی و تداخل‌سنجی موج رادیویی به معرفی رویکرد جسورانه‌تری برای شناسایی و بررسی سیاهچاله‌ها در تعداد زیاد و به شکل سیستم پرداخته است.

اگرچه اطلاعات اندکی در مورد عملکرد درونی سیاهچاله‌ها در دست است، نقش جدایی‌ناپذیر آن‌ها در چرخه حیات ستارگان و تنظیم گسترش کهکشان‌ها کاملا شناخته‌ شده است.

اوایل سال جاری، تیم رصدخانه تداخل‌سنج لیزری امواج گرانشی(لیگو) برای نخستین بار توانست شواهد مستقیمی از وجود سیاهچاله‌ها را در زمان کشف امواج گرانشی در اثر برخورد دو سیاهچاله ارائه کند.

زمانی که جسمی تاریک مانند سیاهچاله از میان زمین و یک منبع نور دیگر می‌گذرد، ریزهمگرایی گرانشی رخ می‌دهد. محققان با استفاده از امواج رادیویی برای ثبت چند تصویر از رویداد ریزهمگرایی در زمان واقعی استفاده کردند.

منصور کرمی، دانش‌آموخته دانشگاههای تهران و صنعتی شریف و دانشجوی دکترای دانشگاه واترلو اظهار کرد: وقتی با استفاده از یک تلسکوپ رادیویی به این رویداد نگاه کنید، در واقع می‌توانید چند تصویر را بطور جداگانه ببینید. این امر به ما کمک کرد تا انواع مختلف پارامتر از جمله جرم جسم، فاصله و سرعت آن را استخراج کنیم.

روشی جدید برای کشف سالانه ۱۰ سیاهچاله ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، علم فیزیک ، فیزیک نور ، اپتیک ، فیزیک الکتریسیته ، الکترونیک ، فیزیک کوانتوم ، الکترومغناطیس ، هسته ای ، فیزیک مدرن ، صوت ، علوم

کشف شواهدی از یک سیاهچاله متوسط نادر

کشف شواهدی از یک سیاهچاله متوسط نادر

تیمی از منجمان شواهدی از وجود یک سیاهچاله با جرم متوسط بالقوه در حدود ۵۰۰۰ برابر جرم خورشید را شناسایی کرده‌اند.

علم فیزیک - کشف شواهدی از یک سیاهچاله متوسط نادرکشف شواهدی از یک سیاهچاله متوسط نادر

به گزارش سرویس علمی ایسنا، این کشف که توسط دانشمندان دانشگاه مریلند و مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا انجام شد، کاندید جدیدی را به فهرست سیاهچاله‌های بالقوه دارای اندازه سه‌بعدی اضافه می‌کند و این فرضیه را تقویت می‌کند که چنین اجرام کیهانی وجود خارجی دارند.

این نتایج همچنین ایده موجود را پشتیبانی می‌کند مبنی بر این که سیاهچاله‌ها در تمامی اندازه‌ها وجود دارند.

تقریبا تمامی سیاهچاله‌ها در یکی از این دو اندازه کوچک و غول‌پیکر وجود دارند؛ سیاهچاله‌های دارای جرم ستاره‌ای که چند برابر خورشید جرم دارند یا سیاهچاله‌های غول‌پیکری که از یک میلیون‌ بار تا چندین میلیارد برابر خورشید جرم دارند.

دانشمندان معتقدند اندازه سیاهچاله‌های با اندازه متوسط بین این دو قرار دارد. سیاهچاله با اندازه متوسط بالقوه جدید که NGC1313X-1 نام دارد، به عنوان منبع پرتو ایکس فوق درخشان گروهبندی شده و در میان درخشان‌ترین منابع پرتو ایکس قرار دارد.

تعدادی از منجمان تصور می‌کنند منابع پرتو ایکس فوق‌درخشان سیاهچاله‌های با اندازه میانی هستند که به طور فعالانه ماده را مصرف کرده و مقادیر عظیمی اصطکاک و تشعشع پرتو ایکس را طی این فرآیند تولید می‌کنند.

جزئیات این تحقیق در مجله Astrophysical منتشر شد.

مچ‌گیری از یک سیاهچاله هنگام قتل یک ستاره

مچ‌گیری از یک سیاهچاله هنگام قتل یک ستاره

ستاره‌شناسان آمریکایی توانسته‌اند مچ یک سیاهچاله را در حال از هم دریدن یک ستاره در فاصله ۲۹۰ میلیون سال نوری بگیرند.

علم فیزیک - مچ‌گیری از یک سیاهچاله هنگام قتل یک ستارهمچ‌گیری از یک سیاهچاله هنگام قتل یک ستاره

به گزارش سرویس علمی ایسنا، این رویداد زمانی رخ می‌دهد که یک ستاره به فاصله بسیار نزدیکی از سیاهچاله برسد و کشش شدید سیاهچاله باعث ایجاد نیروی کششی می‌شود که ستاره را از هم می‌درد.

در این رویدادها که اختلالات جزر و مدی نام دارند، برخی از ضایعات ستاره‌ای با سرعت بسیار بالا به میان فضا پرتاب شده و مابقی آن در داخل سیاهچاله سقوط می‌کنند. این امر منجر به یک جرقه چشمگیر پرتو ایکس می‌شود که می‌تواند برای چند سال باقی بماند.

به گفته دانشمندان، رویداد اخیر نزدیکترین اختلال جزر و مدی کشف شده در یک دهه اخیر بوده است.

این نتایج از برخی ایده‌های جدید در مورد ساختار و تکامل رویدادهای اختلال جزر و مدی پشتیبانی می‌کند. در آینده این اختلالات جزر و مدی می‌توانند آزمایشگاه‌هایی برای بررسی تاثیرات گرانش شدید به دانشمندان ارائه کنند.

رصدخانه نوری ASAS-SN در اصل در نوامبر ۲۰۱۴ این اختلال جزر و مدی موسوم به ASASSN-14li را کشف کرده بود. این رویداد در نزدیکی یک ابرسیاهچاله در مرکز کهکشان PGC043234 اتفاق افتاده است.

بررسی‌های بیشتر توسط رصدخانه پرتو ایکس چاندرا، کاوشگر انفجار پرتو گامای سویفت و ماهواره XMM-Newton سازمان فضایی اروپا به ارائه تصویر واضحتری با بررسی انتشارات پرتو ایکس این اختلال جزر و مدی پرداختند.

پس از این که یک ستاره توسط اختلال جزر و مدی از هم می‌پاشد، نیروهای گرانشی قدرتمند سیاهچاله بیشتر بقایای ستاره را به درون خود می‌کشند.

سپس اصطکاک باعث گرم شدن این بقایا و ایجاد مقادیر عظیم تابش پرتو ایکس می‌شود.

پس از این هجوم پرتوهای ایکس، مقادیر نور در پی سقوط ضایعات ستاره در ورای افق رویداد سیاهچاله کاهش می‌یابد.

اما فرآیندی که باعث این ساختارهای دیسکی موسوم به قرص برافزایشی می‌شود، هنوز ناشناخته باقی مانده است.

با رصد ASASSN-14li ستاره‌شناسان توانستند شکل‌گیری یک قرص برافزایشی را با بررسی نور پرتو ایکس در طول‌موجهای مختلف و بررسی چگونگی تغییر این تابش‌ها با مرور زمان مشاهده کنند.

آن‌ها دریافتند که بیشتر پرتوهای ایکس توسط ماده‌ای تولید می‌شود که بسیار نزدیک سیاهچاله است. در حقیقت احتمالا درخشان‌ترین ماده کوچک‌ترین مدار ثابت ممکن را اشغال می‌کند.

این یافته‌ها در مجله نیچر منتشر شده است.

شکل‌گیری ستاره‌ای نزدیک به یک سیاه‌چاله

شکل‌گیری ستاره‌ای نزدیک به یک سیاه‌چاله

اغلب کهکشان‌ها طبق یافته‌های حاصل از مهم‌ترین و شگفت‌انگیزترین مطالعه اخترشناسی مدرن، میزبان سیاه چاله‌ای عظیم‌الجثه در هسته‌شان هستند. جرم یک سیاه‌چاله پس از شکل‌گیری می‌تواند با دریافت جرم از پیرامونش افزایش یابد. همچنین سیاه‌چاله‌ها منبع تولید انرژی عظیمی هستند.

شکل‌گیری ستاره‌ای نزدیک سیاه‌چاله
علم فیزیک – شکل‌گیری ستاره‌ای نزدیک سیاه‌چاله

شکل‌گیری ستاره‌ای نزدیک سیاه‌چاله

به گزارش سرویس علمی ایسنا منطقه خراسان، در طول مرحله تکاملی یک سیاه‌چاله، هسته‌های کهکشانی فعال(AGN) شکل می‌گیرند. هسته‌های کهکشانی فعال پرنورترین اجرام در عالم هستند و بررسی آنها می‌تواند هم به کشف اجرام دور و هم تصحیح یا دستیابی به مدل‌های کیهان‌شناختی کمک کند.

با وجود تفاوت یک میلیارد برابری در اندازه سیاه‌چاله و کهکشان میزبان، ارتباطی نزدیک بین شکل‌گیری این دو وجود دارد. درک مکانیسم این ارتباط، منجر به درک چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها و به ویژه ستارگان خواهد شد. اوج فعالیت این فرایندها متعلق به چند میلیارد سال پیش است. به همین دلیل هیچ کدام از آنها تاکنون به خوبی شناخته نشده‌اند.

بلیندا ویلکس، جووانا کوراسکیز، استیو ویلنر، مت اشبی و جیووانی فازیو به همراه همکارانشان از مرکز CfA با استفاده از تلسکوپ فضایی هرشل به بررسی انتشار پرتو مادون قرمز ۶۴ کهکشان درخشان ساطع‌کننده اشعه ایکس و رادیویی با هسته کهکشانی فعال پرداختند. هرکدام از این کهکشان‌ها متشکل از صدها میلیارد توده خورشیدی ستاره‌ای هستند.

این مجموعه‌ یک نمونه کامل از اجرام کاملا شناخته شده متعلق به هفت میلیارد سال پیش است که اغلب اختروش‌های قدرتمند را نیز شامل می‌شود.

اختروش یا کوازار یک هسته فعال به شدت نورانی و دوردست بوده که متعلق به یک کهکشان جوان است.

تمام اجرام مورد بررسی در این تحقیق دارای جتهای دوقطبی بزرگی هستند که توسط هسته کهکشانی فعال به فضای بین کهکشان رانده شده‌اند. هدف دانشمندان، مشخص کردن سهم فعالیت شکل‌گیری ستارگان و هسته کهکشانی فعال از درخشش این کهکشان‌های قدرتمند بوده است.

انتشار پرتوهای فروسرخ نیز به همراه خروج غبارهای فروزانی است که با بررسی جزئیات مربوط به دمای این ذرات می‌توان سهم نسبی میزان درخشش ناشی از هر دوی این فعالیت‌ها را مشخص کرد.

اخترشناسان با رد فرضیه شکل‌گیری ستارگان بر اثر جریان خروجی هسته کهکشانی فعال، نتیجه گرفتند که نرخ شکل‌گیری ستارگان، سالانه صدها توده خورشیدی در هرکدام از این کهکشان‌ها است.

شکل‌گیری ستاره‌ای نزدیک سیاه‌چاله ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک