سياه چاله هاي پرجرم درقلب کهکشان ما
سياه چاله هاي پرجرم درقلب کهکشان ما
سياه چاله هاي پرجرم درقلب کهکشان ما
نويسنده: فرهاد يوسف زاده
سازمان ملل سال 1388 را سال جهاني نجوم ناميد تا چهارصدمين سالگرد آغاز رصدهاي تلسکوپي گاليله را گرامي بدارد. وقتي گاليله نخستين بارتلسکوپش را به سوي ستاره هاي آسمان شب نشانه رفت حساسيت چشم انسان را 16 بارافزايش داد. گاليله، درميان کشف هاي بي شمار، چهارقمرهم دراطراف سياره ي مشتري يافت که نظريه ي منظومه ي شمسي خورشيد مرکز کپرنيک را تقويت مي کرد. حالا، چهارصد سال بعد، تلسکوپ هاي رده ي ده متري با سامانه ي اپتيک سازگار به سوي مرکز کهکشان ما نشانه مي روند تا مدارستاره هايي را دنبال کنند که به دور جرم متمرکز تيره اي درحال گردش اند. رصد پارامترهاي مداري چندين ستاره، ازجمله ستاره اي با دوره ي تناوب 15 ساله، هم اکنون هم نشاني محکم از وجود سياه چاله اي با جرم 4 ميليون برابر خورشيد درمرکز کهکشان راه شيري به دست مي دهد. هيچ نوع شناخته شده ي ديگري از اجرام اخترفيزيکي وجود ندارد که اين همه جرم را در محدوه اي به قطر زير يک واحد نجومي متمرکز کرده باشند.
نيروي محرک چنين کشف هايي شامل پيشرفت هاي فناوري هم هست که منجر به توان تفکيک هاي بالا ونيزافزايش حساسيت از 16 برابر در زمان گاليله به 25000 برابر در روزگارما مي شود. يکي ديگر از کشف هاي حاصل از فناوري را کارل يانسکي از آزمايشگاه هاي بل انجام داد. در سال 1932/1311، يانسکي يک تلسکوپ راديويي 14/6 متري ساخت که در فرکانس 20 مگاهرتز کارمي کرد. او با اين آنتن سيگنال راديويي قوي اي را درجهت مرکز راه شيري آشکارکرد. به اين ترتيب زمينه اي کاملاً جديد دراخترشناسي راديويي شکل گرفت. رصدهاي تداخل سنجي راديويي بعدي چشمه ي راديويي قدرتمندي (به نام قوس A يا Sgra) را در مرکز راه شيري شناسايي کرد که درمجاورت سياهچاله اي مرکزي بود. سرمارتين رايل در سال 1974/1353 براي اختراع تداخل سنجي راديويي برنده ي جايزه ي نوبل فيزيک شد وبسياري براين باوربودند که يانسکي هم، اگر عمر طولاني تري داشت، حتماً برنده ي نوبل فيزيک مي شد(کارل يانسکي در45 سالگي درگذشت).
سياه چاله ي پرجرم قوس A صد بار نزديک تراز نزديک ترين سياه چاله ي بعدي به ماست وبه اين ترتيب فرصتي بي نظير براي بررسي نزديک فرايند مکيده شدن گازها به درون سياه چاله ها براي ما فراهم مي آورد. بنابراين، اين سياه چاله موضوع موشکافي هاي دقيق شده است. دانشمندان براين تصورند که انرژي گسيل شده از قوسA در واقع ازگازهايي رها مي شود که بادهاي قدرتمند ستاره اي اعضاي خوشه ي ستاره ي پرجرم همسايه کشيده مي شوند وبه درون سياه چاله سقوط مي کنند. درخشندگي کل (توان تابشي) قوسA چندين مرتبه ي بزرگي پايين تر از چيزي است که براساس سرعت کشش ماده ازبادهاي ستاره اي پيش بيني مي شود.همين موجب ارايه شدن چندين مدل نظري براي شرح اين بازده بسيارکم شده است.
با وجود بررسي هاي نظري بسيار درباره تابش هاي پي درپي قوس A، هنوز روشن نيست که چرا درخشندگي اين جرم اين قدر کم است. حالا توجه ها معطوف به ترکيبات متغيرتابش آن درطول موج هاي گوناگون شده است.آنچه واقعاً جالب است اين که ما درحال نگريستن به نزديک ترين ابر سياه چاله درطول موج هاي گوناگونيم وتغييرات سريع ومرتبطي را کشف مي کنيم که احتمالاً ريشه درجريان پوياي گازها وتابش هاي بسيارنزديک به سياه چاله دارند.
يکي از پيامدهاي سرد شدن بي دررو پلاسماي داغ درگازي، که ازنظراپتيکي رقيق است (نورازآن عبور مي کند)، مشاهده ي تأخير زماني در تابش ها به صورت تابعي از فرکانس است. يکي از انگيزه هاي ما براي انجام دادن اين پروژه اين بود که تخمين بزنيم که تابش شراره اي مربوط به گازي مي شود که درحال فرو ريزش درسياه چاله است، يا گازي که از اطراف سياه چاله پراکنده و دور مي شود. تأخير زماني مشاهده شده اين تصور را تقويت مي کند که پلاسماي داغ از صفحه به بيرون گسترش مي يابد وموجب کاهش ورود مواد به سياه چاله مي شود.
منبع:نشريه نجوم، شماره 198.
نيروي محرک چنين کشف هايي شامل پيشرفت هاي فناوري هم هست که منجر به توان تفکيک هاي بالا ونيزافزايش حساسيت از 16 برابر در زمان گاليله به 25000 برابر در روزگارما مي شود. يکي ديگر از کشف هاي حاصل از فناوري را کارل يانسکي از آزمايشگاه هاي بل انجام داد. در سال 1932/1311، يانسکي يک تلسکوپ راديويي 14/6 متري ساخت که در فرکانس 20 مگاهرتز کارمي کرد. او با اين آنتن سيگنال راديويي قوي اي را درجهت مرکز راه شيري آشکارکرد. به اين ترتيب زمينه اي کاملاً جديد دراخترشناسي راديويي شکل گرفت. رصدهاي تداخل سنجي راديويي بعدي چشمه ي راديويي قدرتمندي (به نام قوس A يا Sgra) را در مرکز راه شيري شناسايي کرد که درمجاورت سياهچاله اي مرکزي بود. سرمارتين رايل در سال 1974/1353 براي اختراع تداخل سنجي راديويي برنده ي جايزه ي نوبل فيزيک شد وبسياري براين باوربودند که يانسکي هم، اگر عمر طولاني تري داشت، حتماً برنده ي نوبل فيزيک مي شد(کارل يانسکي در45 سالگي درگذشت).
سياه چاله ي پرجرم قوس A صد بار نزديک تراز نزديک ترين سياه چاله ي بعدي به ماست وبه اين ترتيب فرصتي بي نظير براي بررسي نزديک فرايند مکيده شدن گازها به درون سياه چاله ها براي ما فراهم مي آورد. بنابراين، اين سياه چاله موضوع موشکافي هاي دقيق شده است. دانشمندان براين تصورند که انرژي گسيل شده از قوسA در واقع ازگازهايي رها مي شود که بادهاي قدرتمند ستاره اي اعضاي خوشه ي ستاره ي پرجرم همسايه کشيده مي شوند وبه درون سياه چاله سقوط مي کنند. درخشندگي کل (توان تابشي) قوسA چندين مرتبه ي بزرگي پايين تر از چيزي است که براساس سرعت کشش ماده ازبادهاي ستاره اي پيش بيني مي شود.همين موجب ارايه شدن چندين مدل نظري براي شرح اين بازده بسيارکم شده است.
با وجود بررسي هاي نظري بسيار درباره تابش هاي پي درپي قوس A، هنوز روشن نيست که چرا درخشندگي اين جرم اين قدر کم است. حالا توجه ها معطوف به ترکيبات متغيرتابش آن درطول موج هاي گوناگون شده است.آنچه واقعاً جالب است اين که ما درحال نگريستن به نزديک ترين ابر سياه چاله درطول موج هاي گوناگونيم وتغييرات سريع ومرتبطي را کشف مي کنيم که احتمالاً ريشه درجريان پوياي گازها وتابش هاي بسيارنزديک به سياه چاله دارند.
فعاليت هاي رصدي
فرو سرخ وپرتو ايکس دربرابر تابش شراره اي راديويي.
يکي از پيامدهاي سرد شدن بي دررو پلاسماي داغ درگازي، که ازنظراپتيکي رقيق است (نورازآن عبور مي کند)، مشاهده ي تأخير زماني در تابش ها به صورت تابعي از فرکانس است. يکي از انگيزه هاي ما براي انجام دادن اين پروژه اين بود که تخمين بزنيم که تابش شراره اي مربوط به گازي مي شود که درحال فرو ريزش درسياه چاله است، يا گازي که از اطراف سياه چاله پراکنده و دور مي شود. تأخير زماني مشاهده شده اين تصور را تقويت مي کند که پلاسماي داغ از صفحه به بيرون گسترش مي يابد وموجب کاهش ورود مواد به سياه چاله مي شود.
فرايند تابش پرتوهاي ايکس درمعکوس پديده ي کاميتون
منبع:نشريه نجوم، شماره 198.
/ج
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}