تشکیل یک «حلقه آسمانی» پس از انفجار یک سیاهچاله عظیم

دانشمندان می‌گویند که یک “گردنبند” از خوشه‌های ستاره‌ای جوان در فاصله ۳.۸ میلیارد سال نوری از زمین ممکن است پس از انفجار بسیار قدرتمند یکه سیاهچاله عظیم شکل گرفته باشد.

ستاره‌شناسان یکی از قوی‌ترین انفجار‌های سیاه‌چاله‌ای را کشف کردند که تاکنون در سیستمی به نام SDSS J ۱۵۳۱+۳۴۱۴ یا به اختصار SDSS J ۱۵۳۱ ثبت شده است.

این سازه با الگوی ستاره‌ای که شبیه مهره‌های روی یک ریسمان است، در فاصله ۳.۸ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد.

دانشمندان اشاره می‌کنند که SDSS J ۱۵۳۱ یک خوشه کهکشانی عظیم (کهکشان‌هایی است که به دلیل نیروی گرانشی متقابل بین کهکشان‌ها جمع شده اند) است و شامل صد‌ها کهکشان منفرد و مخازن عظیم گاز داغ و ماده تاریک می‌شود. در قلب SDSS J ۱۵۳۱، دو تا از بزرگترین کهکشان‌های این خوشه با یکدیگر برخورد می‌کنند.

در اطراف این غول‌های ادغام شده، گروهی از ۱۹ خوشه ستاره‌ای بزرگ (گروه‌هایی از ستارگان که در کنار هم قرار گرفته‌اند، به‌گونه‌ای که گویی خوشه‌ها هستند)، به نام خوشه‌های ستاره‌ای فوق‌العاده، قرار گرفته‌اند که به شکل حرف S مرتب شده‌اند و شبیه مهره‌هایی روی یک رشته هستند.

تصاویر این “جواهرات آسمانی” اولین بار در سال ۲۰۱۴ توسط تلسکوپ فضایی هابل ناسا شناسابی شد.

اخترشناسان اکنون بر این باورند که این حلقه پس از یک ریزش بسیار قدرتمند، معادل انرژی تولید شده توسط یک میلیارد ستاره مانند خورشید که با هم منفجر می‌شوند، از یک سیاهچاله بسیار پرجرم در حدود چهار میلیارد سال پیش شکل گرفته است.

این جریان، گاز داغ اطراف SDSS J ۱۵۳۱ را از هم جدا کرد تا یک حفره بزرگ، بسیار شبیه به یک حباب، تشکیل دهد.

دکتر تیموتی دیوس، محقق دانشکده فیزیک و نجوم در دانشگاه کاردیف، گفت: درست مانند یک حباب در آب، این حفره از طریق گاز داغ بالا می‌رود. دانه‌ها (خوشه‌های ستاره ای) زمانی تشکیل می‌شوند که گاز در مقابل حباب فشرده شود که این امر اجازه می‌دهد تا مواد خنک شوند و خوشه‌های ستاره‌ای با فاصله منظم را تشکیل دهند.

این تیم اضافه کرد که نتایج تحقیق آن‌ها که در مجله Astrophysical منتشر شده، می‌تواند روشن کند که چگونه سیاهچاله‌ها به عنوان “ترموستات‌های کیهانی” عمل می‌کنند تا از فروپاشی گاز در خوشه‌های کهکشانی جلوگیری کنند.

دکتر دیویس افزود: انتظار می‌رود انفجار‌های سیاه‌چاله، مانند آن‌هایی که به تشکیل ابرخوشه‌ها در SDSS J ۱۵۳۱ کمک کردند، در گرم نگه داشتن گاز در خوشه‌های کهکشانی بسیار مهم باشند. یافتن چنین شواهد روشنی مبنی بر ادامه این فرآیند به ما اجازه می‌دهد تا تاثیر سیاهچاله‌های عظیم بر محیط آن‌ها را درک کنیم.

در طول این مطالعه، تیم تحقیق داده‌های تلسکوپ‌های رادیویی پرتو ایکس و نوری را تجزیه و تحلیل و توالی رویداد‌های کیهانی را بازسازی کردند.

داده‌های چند طول موجی نشانه‌هایی از فوران غول پیکر باستانی را در SDSS J ۱۵۳۱ ارائه می‌دهد، که دانشمندان معتقدند مسئول ایجاد ۱۹ خوشه ستاره‌ای بوده است.

شواهد حفره از بال های پرنور گسیل اشعه ایکس بدست می‌آید که چاندرا در حال ردیابی گاز متراکم در نزدیکی مرکز SDSS J ۱۵۳۱ دیده است. این “بال ها” لبه حفره و گاز کم تراکم هستند.

رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا و آرایه فرکانس پایین (LOFAR)، یک تلسکوپ رادیویی، امواج رادیویی و اشعه ایکس را که از لبه حفره ساطع می‌شوند، شناسایی کرد.

دکتر دیویس خاطرنشان کرد: این سیستم به وضوح حاوی یک سیاهچاله بسیار فعال است که به طور مکرر منفجر می‌شود و به شدت گاز اطراف را تحت تاثیر قرار می‌دهد. در این جا ما شواهد قانع کننده‌ای را کشف می‌کنیم و اثر آن را به یک باره می‌بینیم.

منبع: ایندیپندنت