سیاهچاله بسیار پرجرم در مرکز کهکشان راه شیری ما به طور دوره ای یک “مینی جت” را به فضا “پرتاب” می کند.
سیاهچاله کلان کهکشان راه شیری که به نام کمان A* شناخته می شود، بیش از ۴ میلیون برابر جرم خورشید ما جرم دارد. کشش گرانشی قوی آن ستارگان نزدیک و ابرهای گازی را به قرص برافزایش خود می کشاند. سپس مقداری از این مواد در حال فرورفتن فوق‌گرم شده و به‌صورت پرتوهای باریک از سیاهچاله بیرون می‌رود که به آن جت نیز می‌گویند.
بقایای این “جت مشعل مانند” به چندین هزار سال قبل باز می گردد. با این حال، تلسکوپ فضایی هابل ناسا قادر به عکاسی صریح از این جت نبوده است. بر اساس بیانیه آژانس فضایی، در عوض، مشاهدات از تلسکوپ فضایی شواهدی را نشان می دهد که نشان می دهد ابر درخشان هیدروژن در نزدیکی سیاهچاله با فوران انفجاری برخورد کرده است.
اعتقاد بر این است که این فوران انفجاری یک جت خارج شده از مواد است که گهگاه با سقوط موادی مانند ابرهای گازی نزدیک به سیاهچاله مرکزی کهکشان راه شیری به فضا پرتاب می شود. بر اساس این بیانیه، همانطور که جت از سیاهچاله دور می شود، با ابر هیدروژن برخورد می کند و با گاز به گونه ای تعامل می کند که جریان های متعددی از حباب های در حال انبساط را ایجاد می کند که تقریباً ۵۰۰ سال نوری به سمت هاله کهکشانی گسترش می یابد.
الکس واگنر، یکی از نویسندگان این مطالعه و محققی از دانشگاه تسوکوبا در ژاپن، در بیانیه ای گفت: «جریان ها از دیسک گاز متراکم کهکشان راه شیری خارج می شوند. این جت از یک پرتو مداد به پیچک‌هایی مانند اختاپوس منحرف می‌شود.
پیدا کردن یک جت گریزان
تحقیقات قبلی در سال ۲۰۱۳ با استفاده از داده‌های رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا و تلسکوپ آرایه بسیار بزرگ جانسکی در نیومکزیکو شواهدی از یک جت جنوبی در نزدیکی سیاهچاله را نشان داد که به گاز نزدیک سیاهچاله نیز پرتاب می‌کرد.
در این مطالعه جدید، با استفاده از داده‌های تلسکوپ فضایی هابل ناسا و رصدخانه ALMA (آرایه بزرگ میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما) در شیلی، محققان به دنبال ردی از یک ضد جت شمالی بودند. در حالی که مشاهدات ALMA یک ویژگی خطی باریک را نشان می‌دهد که ۱۵ سال نوری در ابر گاز مولکولی سیاهچاله گسترش می‌یابد، تصاویر فروسرخ هابل حباب درخشان و متورم گاز داغی را می‌گیرد که حداقل ۳۵ سال نوری از سیاهچاله امتداد دارد و با جت باریک در یک راستا قرار دارد.
با گردآوری شواهدی از جت گریزان، محققان پیشنهاد می‌کنند که سیاهچاله هر بار که چیزی عظیم مانند ابر گازی را مصرف می‌کند، «مینی جت‌ها» را بیرون می‌زند. به نوبه خود، برهمکنش بین جت و گاز هیدروژن اطراف حباب را باد می کند. بر اساس این بیانیه، محققان توانستند یافته‌های خود را با استفاده از مدل‌های ابرکامپیوتری خروجی جت شبیه‌سازی شده بازسازی کنند.
تصویری از لبه کهکشان راه شیری، با دو حباب عظیم پلاسما که بالای آن می درخشند. تصویر درونی یک ابر درخشان از هیدروژن را در نزدیکی سیاهچاله ثبت می‌کند که توسط جت باریکی از مواد خارج شده از سیاهچاله برخورد می‌کند.
حباب های پرتو گاما فرمی
هابل و تلسکوپ‌های دیگر قبلاً شواهدی پیدا کرده‌اند که نشان می‌دهد سیاهچاله راه شیری حدود ۲ تا ۴ میلیون سال پیش فورانی داشته است که باعث ایجاد یک جفت حباب عظیم در بالای کهکشان ما می‌شود که به نام حباب‌های پرتو گامای فرمی نیز شناخته می‌شود.
تبلیغات
واگنر در این بیانیه گفت: «درخشندگی سیاهچاله مرکزی ما به وضوح حداقل یک میلیون برابر در میلیون سال گذشته افزایش یافته است. این برای ضربه زدن یک جت به هاله کهکشانی کافی است.
شواهد مشابهی در یک کهکشان مارپیچی فعال به نام NGC 1068 یافت شده است که در فاصله ۴۷ میلیون سال نوری از ما قرار دارد. بر اساس این بیانیه، این کهکشان همچنین دارای یک رشته از ویژگی های حباب است که در امتداد یک جت خروجی از سیاهچاله مرکزی آن قرار گرفته اند.
جرالد سیسیل، نویسنده اصلی این مطالعه و محققی از دانشگاه کارولینای شمالی در چاپل هیل، گفت: «یک حباب ضربه‌ای کمانی در بالای جریان خروجی NGC 1068 با مقیاس شروع حباب فرمی در کهکشان راه شیری همزمان است. در بیانیه NGC 1068 ممکن است به ما نشان دهد که کهکشان راه شیری در طول افزایش قدرت بزرگ خود چندین میلیون سال پیش چه می‌کرد.
در مطالعه جدید، از داده‌های هابل برای درک بهتر سرعت انبساط و ترکیب حباب‌های پرتو گامای فرمی راه شیری استفاده شد. تصاویر تلسکوپ هابل نشان داد که فوران سیاهچاله کهکشان راه شیری به قدری قدرتمند بود که ساختار گازی به نام جریان ماژلانی را در فاصله ۲۰۰۰۰۰ سال نوری از مرکز کهکشان روشن کرد. بر اساس این بیانیه، انفجار به قدری قوی بود که امروز گاز از آن رویداد همچنان می درخشد.
محققان در این بیانیه گفتند در حالی که سیاهچاله مرکزی کهکشان راه شیری در حال حاضر خاموش شده است، “مینی جت” باقیمانده به اندازه کافی نزدیک است که در صورت روشن شدن دوباره سیاهچاله به سرعت دوباره شعله ور شود.
سیسیل در این بیانیه گفت: «سیاهچاله فقط باید در آن زمان درخشندگی خود را صد برابر کند تا کانال جت را با ذرات ساطع کننده دوباره پر کند. برای رسیدن به حباب‌های پرتو گامای فرمی باید این جت صدها هزار سال باقی بماند، زیرا این حباب‌ها هر کدام ۵۰۰۰۰ سال نوری وسعت دارند!»