ترجمه و تألیف: حمید وثیق زاده انصاری
منبع: راسخون
منبع: راسخون
مرکز کهکشان در عکسی که با تلسکوپ اشعه ایکس سوییفت گرفته شده، مشاهده می‌شود. در این عکس کلیه‌ی اطلاعات جمع آوری شده توسط برنامه‌های مشاهداتی، از سال ۲۰۰۶ تا سال ۲۰۱۳، همه با هم مونتاژ شده است.
ستاره شناسان دانشگاه میشیگان می‌توانستند اولین شاهدان یک برخورد بسیار نادر، که انتظار می‌رفت در بهار، در مرکز کهکشان اتفاق بیافتد، باشند.
با استفاده از تلسکوپ مداری سوییفت، تیم یو ام در حال عکس برداری روزانه از یک ابر گازی اسرار آمیز با حجم سه برابر کره‌ی زمین می‌باشد که در حال چرخیدن و نزدیک شدن به یک سیاه چاله‌ی بسیار پر چگالی در مرکز کهکشان راه شیری است. خبر خوب این که مرکز کهکشان راه شیری، ۲۵۰۰۰ سال نوری در امتداد جنوبی آسمان تابستان، در نزدیکی صورت فلکی قوس (کمان دار) و صورت فلکی عقرب قرار دارد.
ابر گازی که به جی۲ شناخته می‌شود، توسط ستاره شناسان در آلمان، در سال ۲۰۱۱ کشف شد. آنها انتظار داشتند که این ابر در پایان آن سال با سیاه چاله‌ای که به آن کمان دار آ * (تلفظ آن توسط ستاره شناسان به این صورت است: کماندار ای استار) برخورد کند. این اتفاق نیافتاد ولی، ابر هم چنان به نرمی به سمت سیاه چاله کشیده شد. هم اکنون ستاره شناسان پیش‌بینی می‌کنند برخورد در چند ماه آینده به وقوع خواهد پیوست.
تا به حال ستاره شناسان یک چنین چیزی را، انگار که در صندلی ردیف اول نشسته باشند، ندیده‌اند. ناتالی دگنار می‌گوید "همه می‌خواهند شاهد این اتفاق باشند، زیرا که این پدیده بسیار به ندرت اتفاق می‌افتد". ناتالی دگنار سرپرستی عملیات عکس برداری را به عنوان دستیار تحقیقات تلسکوپ هابل در دپارتمان ستاره شناسی در کالج علم ، هنر و ادبیات، عهده دار می‌باشد.
باور بر این است که در مرکز هر کهکشان کروی یا بیضی شکل، یک سیاه چاله بسیار پر چگال پنهان شده است. از نظر مقایسه‌ای، کهشان راه شیری، کهکشانی تاریک است، صدها میلیون برابر تاریک‌تر از آنچه ممکن است دانشمندان انتظار داشته باشند. ولی دگنار می‌گوید این تاریکی عمومی‌ترین تفاوت است. او می‌گوید "به نظر ما، اکثریت با کهکشان‌های تاریک‌تر است، اما مطالعه‌ی آنها بسیار دشوار است". او ادامه داد "ما، فقط نمی‌توانیم آنها را ببینیم. کهکشان ما تنها کهکشانی تاریکی است که می‌توان در مورد آن تحقیق کرد تا بفهمیم نقش آن در این دنیا چیست".
این برخورد به ستاره شناسان یک فرصت استثنایی و منحصر به فرد می‌دهد تا ستاره شناسان ببینند چگونه یک سیاه چاله بسیار پر چگال تغذیه می‌کند و شاید بتوانند بفهمند که چرا ماده را همانند دیگر همتایان روشن‌تر خود در دیگر کهکشان‌ها، مصرف نمی‌کنند. در حالی که سیاه چاله‌ها خودشان به خودی خود مرئی هستند و به نور اجازه‌ی فرار از خود را نمی‌دهند، موادی که در آنها گرفتار می‌شود، در دوربین های اشعه‌ی ایکس، می‌درخشد.
از سال ۲۰۰۶، دگنار و همکارانش نه تنها از تجهیزات اشعه ایکس سوییفت برای مشاهده‌ی کمان دار ای استار استفاده می‌کردند، بلکه، سیاه چاله‌های کوچک‌تر و ستاره‌های نوترونی که در مرکز کهکشان اقامت دارند را زیر نظر داشته‌اند. ستاره‌های نوترونی، کوچکترین، پر چگال‌ترین باقی مانده‌ی ستاره‌هایی هستند که برای بلعیده شدن توسط سیاه چاله، به اندازه‌ی کافی سنگین و پر چگال نبوده اند.
رصد خانه‌ی سوییفت تنها رصد خانه‌ای است که دارای تلسکوپ اشعه‌ی ایکس بوده و عکس های با طول موج اشعه ایکس آن، هر روزه، به روز می‌شود، طول موجی که، ستاره شناسان معتقدند در آن، این تصادف را با بیشترین عمق می‌توان مشاهده کرد. این قابلیت‌ها، با یک سری از ابزارهای تحقیقاتی متعلق به مارک رینولدز، یک دانشمند دستیار تحقیق در رصد خانه‌ی یو ام، با هم تلفیق شده‌اند که برای ما، اولین شواهد از تصادم را به ارمغان خواهند آورد. این ابزار به سرعت تغییرات در نورانیت اشعه‌های ایکس را در عکس‌هایی که در طول روز گرفته شده تحلیل می‌کند. یک افزایش ناگهانی در درجه‌ی نورانیت عکس‌ها، سیگنال تصادم خواهد بود. این عکس‌ها نیز بلافاصله بر روی اینترنت قرار خواهد گرفت.
در حالی که ستاره شناسان انتظار دارند تغییراتی در روشنایی مشاهده کنند، آنها نمی‌دانند این عکس‌ها تا چه حد مهیج خواهند بود، زیرا آنها دقیقاً نمی‌دانند جنس ابر گازی جی ۲ چه می‌تواند باشد. اگر همه‌ی آن گاز باشد، یک منطقه‌ی درخشان برای سال‌ها در عکس‌ها مشاهده خواهیم کرد، زیرا که سیاه چاله، ابر را به آهستگی در خود می‌بلعد. ولی یک احتمال دیگر نیز وجود دارد که در آن، ممکن است در مرکز جی ۲ یک ستاره‌ی پیر باشد که یک هاله‌ی ابری مانند پتو به دور آن پیچیده شده باشد. اگر این‌گونه باشد، نمایش، به مقدار کم‌تری هیجان انگیز خواهد بود، زیرا که سیاه چاله‌ی کمان دار ای استار، ابر را می‌مکد در حالی که ستاره به دلیل چگالی زیادی که دارد، می‌تواند با نیروی مکش مبارزه کرده و از کناره کمان دار ای استار، سر بخورد.
جان میلر، یک ستاره شناس دستیار پروفسور در زمینه‌ی ستاره شناسی که روی این پروژه کار می‌کند می‌گوید "بسیار خوشحال خواهم شد اگر کمان دار ای استار به صورت ناگهانی، ۱۰۰۰۰ برابر روشن‌تر شود. با این وجود که، این امکان وجود دارد که یک چنین واکنشی را شاهد نباشیم، هم چون اسبی که به سمت چشمه هدایت شود ولی آبی ننوشد". او ادامه می‌دهد "اگر کماندار ای استار، مقداری از جی ۲ را ببلعد، ما می‌توانیم اطلاعاتی از یک پارچه شدن با سیاه چاله‌ها را، درسطوح پایین‌تر، هم چون اسنکی در نیمه شب، بدست بیاوریم (مانند یک ته بندی در هنگام گرسنگی). این واقعه به صورت بالقوه ،هم چون پنجره‌ای منحصر به فرد برای مشاهده‌ی چگونگی یک پارچه شدن با سیاه چاله‌های در حال حاضر دنیا، می‌باشد.
سیاه چاله ها نقش کلیدی را در چرخه‌ی حیات کهکشان‌ها بازی می‌کنند.
دگنار می گوید "سیاه چاله‌ها ماده را از اطراف خود بلعیده و آن را پس می‌دهند، به طریقی که سیاه چاله‌ها این کار را انجام می‌دهند، بر روی سیر تکاملی کل کهکشان، از چگونگی تشکیل ستاره‌ها گرفته تا چگونگی رشد کهکشان‌ها و چگونگی برخورد آن با دیگر کهکشان‌ها، تأثیر می‌گذارند." او ادامه داد "اگر بخواهیم با دید وسیع‌تری بنگریم، به صورتی که کهکشان‌ها در حال رشد می‌باشند، بر روی سیر تکاملی کل دنیا، چیزی که دنیا در حال تبدیل شدن به آن است و به صورتی که در حال تغییر است، تأثیر می‌گذارد."
ستاره شناسان دانشگاه میشیگان می‌توانستند اولین شاهدان یک برخورد بسیار نادر، که انتظار می‌رفت در بهار، در مرکز کهکشان اتفاق بیافتد، باشند.
با استفاده از تلسکوپ مداری سوییفت، تیم یو ام در حال عکس برداری روزانه از یک ابر گازی اسرار آمیز با حجم سه برابر کره‌ی زمین می‌باشد که در حال چرخیدن و نزدیک شدن به یک سیاه چاله‌ی بسیار پر چگالی در مرکز کهکشان راه شیری است. خبر خوب این که مرکز کهکشان راه شیری، ۲۵۰۰۰ سال نوری در امتداد جنوبی آسمان تابستان، در نزدیکی صورت فلکی قوس (کمان دار) و صورت فلکی عقرب قرار دارد.
ابر گازی که به جی۲ شناخته می‌شود، توسط ستاره شناسان در آلمان، در سال ۲۰۱۱ کشف شد. آنها انتظار داشتند که این ابر در پایان آن سال با سیاه چاله‌ای که به آن کمان دار آ * (تلفظ آن توسط ستاره شناسان به این صورت است: کماندار ای استار) برخورد کند. این اتفاق نیافتاد ولی، ابر هم چنان به نرمی به سمت سیاه چاله کشیده شد. هم اکنون ستاره شناسان پیش‌بینی می‌کنند برخورد در چند ماه آینده به وقوع خواهد پیوست.
تا به حال ستاره شناسان یک چنین چیزی را، انگار که در صندلی ردیف اول نشسته باشند، ندیده‌اند. ناتالی دگنار می‌گوید "همه می‌خواهند شاهد این اتفاق باشند، زیرا که این پدیده بسیار به ندرت اتفاق می‌افتد". ناتالی دگنار سرپرستی عملیات عکس برداری را به عنوان دستیار تحقیقات تلسکوپ هابل در دپارتمان ستاره شناسی در کالج علم ، هنر و ادبیات، عهده دار می‌باشد.
باور بر این است که در مرکز هر کهکشان کروی یا بیضی شکل، یک سیاه چاله بسیار پر چگال پنهان شده است. از نظر مقایسه‌ای، کهشان راه شیری، کهکشانی تاریک است، صدها میلیون برابر تاریک‌تر از آنچه ممکن است دانشمندان انتظار داشته باشند. ولی دگنار می‌گوید این تاریکی عمومی‌ترین تفاوت است. او می‌گوید "به نظر ما، اکثریت با کهکشان‌های تاریک‌تر است، اما مطالعه‌ی آنها بسیار دشوار است". او ادامه داد "ما، فقط نمی‌توانیم آنها را ببینیم. کهکشان ما تنها کهکشانی تاریکی است که می‌توان در مورد آن تحقیق کرد تا بفهمیم نقش آن در این دنیا چیست".
از سال ۲۰۰۶، دگنار و همکارانش نه تنها از تجهیزات اشعه ایکس سوییفت برای مشاهده‌ی کمان دار ای استار استفاده می‌کردند، بلکه، سیاه چاله‌های کوچک‌تر و ستاره‌های نوترونی که در مرکز کهکشان اقامت دارند را زیر نظر داشته‌اند. ستاره‌های نوترونی، کوچکترین، پر چگال‌ترین باقی مانده‌ی ستاره‌هایی هستند که برای بلعیده شدن توسط سیاه چاله، به اندازه‌ی کافی سنگین و پر چگال نبوده اند.
رصد خانه‌ی سوییفت تنها رصد خانه‌ای است که دارای تلسکوپ اشعه‌ی ایکس بوده و عکس های با طول موج اشعه ایکس آن، هر روزه، به روز می‌شود، طول موجی که، ستاره شناسان معتقدند در آن، این تصادف را با بیشترین عمق می‌توان مشاهده کرد. این قابلیت‌ها، با یک سری از ابزارهای تحقیقاتی متعلق به مارک رینولدز، یک دانشمند دستیار تحقیق در رصد خانه‌ی یو ام، با هم تلفیق شده‌اند که برای ما، اولین شواهد از تصادم را به ارمغان خواهند آورد. این ابزار به سرعت تغییرات در نورانیت اشعه‌های ایکس را در عکس‌هایی که در طول روز گرفته شده تحلیل می‌کند. یک افزایش ناگهانی در درجه‌ی نورانیت عکس‌ها، سیگنال تصادم خواهد بود. این عکس‌ها نیز بلافاصله بر روی اینترنت قرار خواهد گرفت.
در حالی که ستاره شناسان انتظار دارند تغییراتی در روشنایی مشاهده کنند، آنها نمی‌دانند این عکس‌ها تا چه حد مهیج خواهند بود، زیرا آنها دقیقاً نمی‌دانند جنس ابر گازی جی ۲ چه می‌تواند باشد. اگر همه‌ی آن گاز باشد، یک منطقه‌ی درخشان برای سال‌ها در عکس‌ها مشاهده خواهیم کرد، زیرا که سیاه چاله، ابر را به آهستگی در خود می‌بلعد. ولی یک احتمال دیگر نیز وجود دارد که در آن، ممکن است در مرکز جی ۲ یک ستاره‌ی پیر باشد که یک هاله‌ی ابری مانند پتو به دور آن پیچیده شده باشد. اگر این‌گونه باشد، نمایش، به مقدار کم‌تری هیجان انگیز خواهد بود، زیرا که سیاه چاله‌ی کمان دار ای استار، ابر را می‌مکد در حالی که ستاره به دلیل چگالی زیادی که دارد، می‌تواند با نیروی مکش مبارزه کرده و از کناره کمان دار ای استار، سر بخورد.
جان میلر، یک ستاره شناس دستیار پروفسور در زمینه‌ی ستاره شناسی که روی این پروژه کار می‌کند می‌گوید "بسیار خوشحال خواهم شد اگر کمان دار ای استار به صورت ناگهانی، ۱۰۰۰۰ برابر روشن‌تر شود. با این وجود که، این امکان وجود دارد که یک چنین واکنشی را شاهد نباشیم، هم چون اسبی که به سمت چشمه هدایت شود ولی آبی ننوشد". او ادامه می‌دهد "اگر کماندار ای استار، مقداری از جی ۲ را ببلعد، ما می‌توانیم اطلاعاتی از یک پارچه شدن با سیاه چاله‌ها را، درسطوح پایین‌تر، هم چون اسنکی در نیمه شب، بدست بیاوریم (مانند یک ته بندی در هنگام گرسنگی). این واقعه به صورت بالقوه ،هم چون پنجره‌ای منحصر به فرد برای مشاهده‌ی چگونگی یک پارچه شدن با سیاه چاله‌های در حال حاضر دنیا، می‌باشد.
سیاه چاله ها نقش کلیدی را در چرخه‌ی حیات کهکشان‌ها بازی می‌کنند.
دگنار می گوید "سیاه چاله‌ها ماده را از اطراف خود بلعیده و آن را پس می‌دهند، به طریقی که سیاه چاله‌ها این کار را انجام می‌دهند، بر روی سیر تکاملی کل کهکشان، از چگونگی تشکیل ستاره‌ها گرفته تا چگونگی رشد کهکشان‌ها و چگونگی برخورد آن با دیگر کهکشان‌ها، تأثیر می‌گذارند." او ادامه داد "اگر بخواهیم با دید وسیع‌تری بنگریم، به صورتی که کهکشان‌ها در حال رشد می‌باشند، بر روی سیر تکاملی کل دنیا، چیزی که دنیا در حال تبدیل شدن به آن است و به صورتی که در حال تغییر است، تأثیر می‌گذارد."
