گاز پرتاپ شده در جت‌های کیهانی که توسط ادغام سیاه‌چاله‌ها انرژی گرفته است، می‌تواند تقریباً به سرعت نور برسد.

ارتباط میان ادغام کهکشان‌ها و جت‌های کهکشانی به نظر می‌رسد یک کار «بسیار موثر و گیرا» باشد، این نظر ستاره‌شناسی به نام سیلوین ویلو (Sylvain Veilleux) از دانشگاه مریلند در کالج پارک است که در این کار سهمی نداشته است.

تصور بر این است که اغلب کهکشان‌های بزرگ دارای سیاه‌چاله‌های بزرگی در مرکزهایشان باشند و این‌ها می‌توانند میلیاردها بار پر جرم‌تر از خورشید باشند. برخی سیاه‌چاله‌ها همچون آنچه در قلب کهکشان راه شیری ما قرار دارد، فعال نیستند و عموماً توسط کشش گرانشی که روی ستاره‌های نزدیک اعمال می‌کنند، قابل ملاحظه هستند. اما دیگر سیاه‌چاله‌ها توسط یک قرص ماده احاطه شده‌اند با طول چندین سال نوری که با شدت بیشتری از بقیه کهکشان می‌درخشد.

جت‌های سریع و آتش‌بازی

تاکنون تنها تعداد کمی از این «هسته‌های کهکشانی فعال» دیده شده است که می‌توانند احتمالاً دیدنی‌ترین آتش‌بازی‌های جهان را تولید کنند: جت‌هایی از موادی که تقریباً در حد سرعت نور شتاب گرفته‌اند و از مراکز کهکشان‌ در جهت‌های مخالف و عمود بر قرص‌ها به بیرون ساطع می‌شوند. این جت‌ها به شدت در طیف رادیویی می‌درخشند و بنابراین میزبان آن‌ها به نام کهکشان‌های رادیویی شناخته می‌شوند.

اما اینکه چرا برخی سیستم‌ها جت دارند و بقیه خیر، یک معما بوده است. مارکو چیبرگ (Marco Chiaberge) محققی در موسسه علوم تلسکوپ فضایی در بالتیمور، مریلند و همکارانش به صورت غیر قابل انتظاری و بیشتر اتفاقی توضیحی را در اواخر سال 2013 در طی بررسی کهکشان‌های رادیویی با استفاده از دوربین دید گسترده 3 روی تلسکوپ فضایی یافتند. «ما تصاویر این مساحی جدید را چاپ کردیم و آن‌ها را روی یک میز قرار دادیم» چیبرگ این موضوع را به یاد می‌آورد و ادامه می‌دهد « ما به آن‌ها نگاه کردیم و گفتیم ‘ این‌ها همه در هم آمیخته‌اند!’»

این گروه حدس اولیه‌اش را توسط کار دقیق‌تری روی یک نمونه بزرگ‌تر از 19 کهکشان رادیویی که فاصله تمامی آن‌ها حداقل 7.8 میلیارد سال نوری (2.4 میلیارد پارسک) بود، دنبال کرد. تقریباً تمامی آن‌ها شکل نامنظم و نواحی شکل گیری ستاره ای فعال داشتند که نشانه ای بود از اینکه آنها از یک ادغام تازه در مقیاس‌های زمان کیهانی ایجاد شده‌اند. دیده نشد که تمامی ادغام‌های کهکشانی جت تولید کنند به این دلیل که در برخی از آن‌ها سیاه‌چاله‌های مرکزی دارند که هنوز به سمت هم سقوط می‌کنند و ادغام نمی‌شوند، این پیشنهادچیبرگ است. این نتایج در آرکایو قابل دسترس است [1] و قرار است در مجله اخترفیزیک(Astrophysical Journal) چاپ شود.

در هم آمیختن کهکشان‌ها باعث می‌شود سیاه‌چاله بزرگ‌تر دارای چرخش سریع‌تری شود که میدان مغناطیسی سیاه‌چاله را حول آن می‌پیچاند و ذرات گازی اطراف را تا نزدیکی سرعت نور شتاب می‌دهد و آن‌ها را به سمت بیرون از کهکشان پرتاپ می‌کند. این ایده که جت‌های کهکشانی توسط چرخش سریع سیاه‌چاله‌ها انرژی می‌گیرند، حدود دو دهه مطرح بوده است [2] و نتایج اخیر نیز آن را قوت می‌بخشد، این گفته‌ی ویلکو است.

مراجع:

1. Chiaberge, M., Gilli, R., Lotz, J. & Norman, C. Preprint at http://arxiv.org/abs/1505.07419(2015).

2. Wilson, A. S. & Colbert, E. J. M. Astro. J. 438, 62–71 (1995).

منبع:

Mystery of black hole fireworks solved

نويسنده:

دیوید کاستلوکی(Davide Castelvecchi)