سیاه‌چاله‌ها، پرخورهای کیهانی که غذایشان را پس می‌زنند

به گزارش اکو اقتصاد، وبگاه سای‌تِک‌دِیلی در گزارشی آورده است:

این یافته‌ها که بر اساس مشاهدات تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) رصدخانه جنوبی اروپا انجام شده، نشان می‌دهد که سیاه‌چاله‌ها برخلاف تصور رایج، چاله‌های بی‌پایان نیستند و بخش چشمگیری از موادی که جذب می‌کنند را دوباره به فضا بازمی‌گردانند.

سیاه‌چاله‌ها معمولاً به عنوان خورنده‌های توقف‌ناپذیری تصور می‌شوند که هر چیزی را که بیش از حد به آن‌ها نزدیک شود، می‌بلعند. اما مطالعه دقیق یک فوران عظیم سیاه‌چاله‌ای، پرده از فرآیندی بسیار پیچیده‌تر برداشته است.

رصد دقیق یک فوران سیاه‌چاله‌ای

پژوهشگران با استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) رصدخانه جنوبی اروپا، سامانه سیاه‌چاله تازه‌کشف‌شده Swift J۱۷۲۷.۸−۱۶۱۳ را در طول یک فوران عظیم در سال ۲۰۲۳ میلادی ردیابی کردند.

گروه پژوهشی دریافت که سیاه‌چاله در حالی که گاز را از یک ستاره نزدیک می‌مکید، بخشی از آن مواد را نیز از طریق جت‌ها (جریان‌های بسیار پرسرعت از ذرات که از نزدیکی سیاه‌چاله به فضا پرتاب می‌شوند) و بادهای قدرتمند به بیرون پرتاب می‌کرد. مهم‌تر اینکه، این خروجی‌های عظیم حتی زمانی که سیاه‌چاله به شدت کم‌فروغ شده و فعالیتش به مراتب کمتر از سطوحی بود که قبلاً با چنین رفتاری مرتبط می‌دانستیم، ادامه یافت.

تماشای تغییرات یک سیاه‌چاله در طول زمان

این پژوهش یکی از دقیق‌ترین مشاهدات انجام‌شده با نور مرئی از یک فوران سیاه‌چاله‌ای را تا به امروز تولید کرده است. اخترشناسان به جای تکیه بر تعداد کمی مشاهدات مجزا، سامانه را در چندین مرحله از فعالیت متغیر آن دنبال کردند.

سامانه Swift J۱۷۲۷.۸−۱۶۱۳ در سال ۲۰۲۳ میلادی به‌طور ناگهانی فعال شد و به یکی از درخشان‌ترین منابع پرتو ایکس در آسمان تبدیل شد. این سامانه از یک سیاه‌چاله و یک ستاره نزدیک تشکیل شده است. سیاه‌چاله گاز ستاره را به سمت خود می‌کشد و این گاز در اطراف آن یک قرص چرخان و بسیار داغ تشکیل می‌دهد.

جت‌ها، بادها و قرص متغیر

یکی از اکتشافات بسیار مهم، رابطه بین جت سیاه‌چاله و قرص تغذیه‌کننده (قرصی چرخان از گاز و ماده داغ که به‌تدریج سیاه‌چاله را تغذیه می‌کند) آن بود. با پرتاب یک جت قدرتمند توسط سامانه، پژوهشگران همچنین تغییرات عمده‌ای را در درون قرص تغذیه شناسایی کردند.

بزرگ‌ترین شگفتی پس از پایان‌یافتن بخش اصلی تغذیه ظاهر شد. حتی پس از اینکه سامانه به حدود یک‌صدم فعالیت اوج خود کاهش یافت، گروه پژوهشی هنوز شواهدی از خروج گازهای متراکم از سامانه یافت.

نوئل کاسترو سگورا (Noel Castro Segura)، پژوهشگر فوق‌دکتری در دانشگاه وارویک و نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: مردم اغلب تصور می‌کنند سیاه‌چاله‌ها به سادگی هر چیزی را که اطرافشان است می‌بلعند؛ اما آنچه ما می‌بینیم فرآیندی بسیار پیچیده‌تر است. ماده وارد می‌شود، سامانه آن را پردازش می‌کند و مقدار قابل‌توجهی از آن دوباره به بیرون پرتاب می‌شود.

سیاه‌چاله‌ها؛ پرخورهای ناکارآمد کیهان

این مشاهدات، شواهد رو به رشدی را تقویت می‌کنند که سیاه‌چاله‌ها صرفاً بلعنده‌های بی‌وقفه نیستند. آن‌ها سامانه‌های فعالی هستند که هم مواد را جذب می‌کنند و هم بخش قابل‌توجهی از آن را از طریق جت‌ها و بادهای کیهانی به فضا بازمی‌گردانند.

کاسترو سگورا در ادامه می‌گوید: اگر سیاه‌چاله‌ها حتی پس از بزرگ‌ترین فوران‌هایشان نیز به پرتاب مواد ادامه دهند، یعنی آن‌ها بسیار کمتر از آنچه تصور می‌کردیم، خورنده‌های کارآمدی هستند. بخش زیادی از موادی که جذب می‌کنند، ممکن است هرگز به خود سیاه‌چاله نرسد. این موضوع درک ما را از نحوه تکامل ستارگان دوتایی در کهکشان‌ها دگرگون می‌کند.

کایل سولومونز (Kyle Solomons)، پژوهشگر دکتری دانشگاه کیپ‌تاون، نیز می‌گوید: ما معمولاً به آتش‌بازی‌های تماشایی آغاز فوران یک سیاه‌چاله توجه می‌کنیم، اما مشاهدات ما نشان می‌دهد که پایان آن نیز به همان اندازه تماشایی است. حتی زمانی که پرتو ایکس سامانه به کسری از اوج خود کاهش یافت، همچنان قدرت کافی برای پرتاب حجم عظیمی از گاز به فضا را داشت.

اخترشناسان با دنبال‌کردن سامانه Swift J۱۷۲۷.۸−۱۶۱۳ در طول یک فوران کامل، تقریباً همه مراحل تغذیه، تبدیل و پرتاب را به تصویر کشیدند. این رصدها یکی از واضح‌ترین تصاویر را از نحوه واکنش سیاه‌چاله‌ها به مواد ورودی و تأثیر آن‌ها بر فضای اطرافشان ارائه می‌دهد.