چگونه بزرگترین سیاهچاله ها در جهان را وزن می کنید؟
یک پاسخ از تکنیکی کاملا جدید و مستقل بدست می آید که منجمان با استفاده از داده های کاربردی رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا به دست آورده اند.
با اندازه گیری نقطه ی اوجی در درجه حرارت گاز داغ در مرکز کهکشان عظیم بیضوی NGC 4649 ، دانشمندان جرم سیاهچاله ی فوق سنگین کهکشان را تعیین کرده اند. این شیوه - اعمال شده برای اولین بار - نتایجی می دهد که با یک تکنیک سنتی سازگار هستند.
منجمان راههای متفاوت مستقل وزن کردن دقیق بزرگترین سیاهچاله های فوق سنگین (یعنی آنهایی که بیلیونها بار سنگینتر از خورشید هستند) را تا به حال جستجو می کرده اند. تاکنون، روشهای مبنی بر مشاهده ی حرکات ستاره ها یا گاز در صفحه نزدیک چنین سیاهچاله های بزرگی به کار رفته بودند.
فیلیپ هامفری- راهنمای تحقیق ازدانشگاه کالیفرنیا در آرواین - گفت: "این کار فوق العاده مهم است؛ به این دلیل که سیاهچاله ها می توانند آشفته باشند واینجا فقط یک جفت از روشهای اندازه گیری وزن آنها با دقت وجود دارد. این اطمینان بخش است که دو روش خیلی متمایز برای اندازه گیری جرم یک سیاهچاله ی بزرگ چنین پاسخهای متشابهی دادند."
اکنون NGC 4649 یکی از تنها معدودی از کهکشانهایی است که برای آن جرم یک سیاهچاله ی فوق سنگین با دو روش متفاوت اندازه گیری شده است. به علاوه این تکنیک جدید پرتو ایکس تایید می کند که سیاهچاله ی فوق سنگین در NGC 4649 یکی از بزرگترینها در عالم مکان است با جرمی حدود 3.4 بیلیون برابر خورشید ، حدود یک هزار بار بزرگتر از سیاهچاله ی مرکز کهکشان ماست.
تکنیک جدید از امتیاز تاثیر گرانشی سیاهچاله بر گاز داغ نزدیک مرکز کهکشان بهره مند می شود.
زمانیکه گاز به آرامی به سوی سیاهچاله نشست می کند، فشرده و داغ می شود. این باعث ایجاد نقطه ی اوجی در درجه حرارت گاز درست نزدیک مرکز کهکشان میشود. برای سیاهچاله های سنگینتر، نقطه ی اوج دمایی بزرگتر توسط چاندرا آشکار شده است .
این اثر توسط دو نویسنده همکار (فابریزیو برایجنتی (Fabrizio Brighenti)، دانشگاه بلوگنا ، ایتالیا و ویلیام متیوس (William Mathews) از دانشگاه کالیفرنیا در سانتا کروز) تقریبا ده سال پیش پیش بینی شده بود، اما این اولین بار است که این اثر دیده شده و به کار رفته است.
برایجنتی: "شگفت انگیز بود که سرانجام مدرک قانع کننده از اثرات سیاهچاله ی عظیم که ما انتظار داشتیم را ببینیم. ما هیجان زده بودیم که تکنیک جدیدمان درست به خوبی شیوه سنتی تر وزن کردن سیاهچاله کار می کند."
سیاهچاله ی NGC 4649 در وضعیتی قرار دارد که به سرعت کشیدن مواد به سوی افق رویدادش نمایان نمی شود، و یا زمانیکه بزرگ می شود مقدار فراوان نور تولید نمی کند. بنابراین، وجود و جرم مرکز سیاهچاله بیشتر به طور غیر مستقیم بوسیله ی پیگیری اثراتش بر ستاره ها و گاز احاطه کننده آن مطالعه شده است. این تکنیک برای سیاهچاله ها در این وضعیت بسیار مناسب است .
هامفری: "سیاهچاله های عظیم الجثه شبیه این روشنایی تماشایی قویی در فاصله ی دور درعالم اولیه نشان می دهند اما نه در عالم مکان. بنابراین، ما نمی توانیم منتظر بمانیم تا شیوه ی جدیدمان را برای دیگر کهکشانهای نزدیک پنهان کننده چنین سیاهچاله های نامرئی به کار ببریم ."
این نتایج در شماره ی آینده ی مجله اخترفیزیکی به نظر همه خواهند رسید.
مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا (NASA's Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.) برنامه ی چاندرا برای نمایندگی دفتر مدیریت ماموریت علوم را اداره می کند. رصدخانه ی اخترفیزیک اسمیتسونیان علوم و عملیات پرواز را از مرکز پرتوایکس چاندرا در کمبریج ایالت ماساچوست نظارت می کند.
* منبع مقاله: http://chandra.harvard.edu/press/08_releases/press_071608.html
* ترجمه و ارسال: " sara2008 " - از اعضای تیم علمی - تخصصی مترجمین هوپا
* ارتباط با مترجم: اینجا را کلیک کنید
* ارتباط با تیم علمی - تخصصی مترجمین هوپا: اینجا را کلیک کنید
* ارتباط با ویراستار تیم و تذکر اشتباهات نگارشی: [email protected]
"توجه":استفاده از این مقاله یا مقالات و اخبار دیگر شبکه ی فیزیک هوپا "تنها و تنها" با ذکر منبع، نام مترجم، منبع اصلی مقاله و نقل قول از هوپا مجاز میباشد. هر گونه بی توجهی به این موضوع متخلفین را تحت پیگیرد های قانونی قانون کپی رایت قرار خواهد داد.