فاش شدن حقیقت در مورد تغذیه غیرممکن یک سیاه چاله

ککمیاب آنلاین: به گزارش کمیاب آنلاین، ستاره شناسان با استفاده از «تلسکوپ فضایی جیمز وب»(JWST) به بررسی سیاه چاله ای پرداختند که تصور می شد ۴۰ برابر سریع تر از نظر تئوری، اجرام را می بلعد، اما مشخص شد که وجود گرد و غبار امکان دارد حقیقت را پنهان کرده باشد.

به گزارش کمیاب آنلاین به نقل از ایسنا، مشاهدات «جیمز وب» نشان داده است که یک سیاه چاله با تغذیه سریع که به نظر می رسید قوانین فیزیک را به چالش می کشید، در واقع یک سیاه چاله عادی است.
به نقل از ال اس، ستاره شناسان در نوامبر ۲۰۲۴ با استفاده از «تلسکوپ جیمز وب» گزارش دادند که سیاه چاله ای از جهان اولیه پیدا کرده اند که به نظر می آید ۴۰ برابر سریع تر از آن چه از نظر نظریه امکان دارد، درحال بلعیدن اجرام است. این سیاه چاله «LID-۵۶۸» نام دارد و ۱/۵ میلیارد سال بعد از «مه بانگ»(Big Bang) وجود داشته است.
با این وجود، تحقیقات جدید نشان داده است که این سرعت بیش از اندازه برای تغذیه امکان دارد یک تخمین اشتباه بوده باشد. بعد از بررسی دوباره مشاهدات «جیمز وب» از این سیاه چاله، ستاره شناسان تأیید کردند که سرعت تغذیه آن زیاد نبوده و در واقع، گرد و غبار سنگین، این سیاه چاله را پوشانده و منجر به محاسبات نادرست شده است.
در یک سیاه چاله درحال برافزایش یا انباشتن اجرام، آنها درحال سقوط، فشرده و داغ می شوند و سبب می شوند تا سیاه چاله تابش های پرانرژی مانند پرتو ایکس از خود ساطع کند که اجرام را به بیرون می راند. مقدار جرمی که یک سیاه چاله می تواند ببلعد توسط «حد ادینگتون»(Eddington limit) تعیین می شود.
«حد ادینگتون» حداکثر درخشندگی یک ستاره را اندازه گیری می کند و در آن فشار تابش بیرونی، کشش گرانشی سیاه چاله را متعادل می کند. این حد با جرم سیاه چاله رابطه مستقیم دارد. هرچه جرم آن بیشتر باشد، «حد ادینگتون» هم بیشتر است.
هنگامی که فشار تابش به اندازه ای زیاد می شود که بر گرانش غلبه کند، سیاه چاله از برافزایش دست می کشد. ازاین رو میزان درخشش آن محدود می شود. با این وجود، تحت شرایط خاص، یک سیاه چاله می تواند فراتر از این حد به برافزایش اجرام ادامه دهد. این فرآیندی معروف به «برافزایش فوق ادینگتون»(super-Eddington accretion) است.
مشاهدات سال قبل نشان داد که سیاه چاله «LID-۵۶۸» تقریبا ۴۰ برابر بیشتر از حد انتظار، درحال «برافزایش فوق ادینگتون» بوده است. در نتیجه، ستاره شناسان گمان کردند که چنین برافزایشی می تواند توضیح قانع کننده ای برای تشکیل ابرسیاه چاله ها با جرم های کلان در جهان اولیه عرضه نماید.
اما در پژوهش های جدید، ستاره شناسان دریافتند که این سیاه چاله با سرعتی مطابق با «حد ادینگتون» تغذیه می کند و اشتباه آنها ناشی از وجود گرد و غبار بوده است.
رها شده در غبار
دلیل محاسبه اشتباه اولیه در مورد گرسنگی این سیاه چاله، جذب و پراکنده کردن نور توسط غبار است. این مسئله به صورت قابل توجهی نوری را که از سیاه چاله به دید دانشمندان می رسد، کم می کند.
«میونگشین ایم»(Myungshin Im)، نویسنده این مطالعه و سرپرست مرکز تحقیقات نجوم دانشگاه ملی سئول، اظهار داشت: برای یک جرم بشدت غبارآلود مانند این سیاه چاله، خیلی مهم است که پدیده «خاموشی غبار»(dust extinction) اصلاح گردد.
این اصطلاح در اخترشناسی برای توصیف جذب و پراکندگی تابش الکترومغناطیسی بوسیله غبار و گاز میان یک جرم آسمانی ساطع کننده و بیننده، استفاده می شود.
اگر این اثر به درستی درنظر گرفته نشود، می تواند منجر به محاسبات نادرست از جرم سیاه چاله شود که بر «حد ادینگتون» در رابطه با آن تاثیر می گذارد.
«ایم» توضیح داد که محققان در این مطالعه، جرم این سیاه چاله را با استفاده از نور فروسرخ از گاز اطراف آن اندازه گیری کردند. تابش نور فروسرخ بسیار کمتر از نور مرئی برای اندازه گیری جرم سیاه چاله، تحت تاثیر غبار قرار می گیرد.
این رویکرد متفاوت به آنها اجازه داد تا جرم سیاه چاله را کمتر از یک میلیارد جرم خورشیدی محاسبه کنند. با استفاده از جرم اصلاح شده این سیاه چاله، «حد ادینگتون» باردیگر محاسبه شد. در نهایت، درخشندگی مشاهده شده با «حد ادینگتون» مطابقت زیادی داشت.
بنابراین، این تیم نتیجه گرفت که سیاه چاله هنگام مشاهده توسط غبار پوشانده شده بوده است.
به قول «ایم»، عادات تغذیه فعلی سیاه چاله «LID-۵۶۸» را نمی توان به رشد ابرسیاه چاله ها نسبت داد. ستاره شناسان در ارتباط با کهکشان های دوردست از این مورد آگاه بوده اند و معمولا در اندازه گیری های خود اصلاحاتی را برای «خاموشی غبار» اعمال می کنند.
«ایم» تصریح کرد: با این وجود، برای «هسته های کهکشانی فعال» (AGN) اصلاح «خاموشی غبار» هنوز به صورت کامل اعمال نشده است. این اجرام حاوی سیاه چاله های فعال تغذیه کننده ای در مراکز خود هستند که بر روشنایی آنها تسلط دارند و توسط محیط های غبار احاطه شده اند.
این بدان معناست که جرم سایر سیاه چاله ها امکان دارد به صورت نادرست اندازه گیری شده و منجر به تفسیر نادرست از خواص آنها شده باشد.
این تیم در مقاله خود توضیح داد که رویکرد آنها می تواند به درک بهتر سیاه چاله های پنهان شده در غبار در دسته جدیدی از کهکشان ها با نام «نقاط سرخ کوچک»(little red dots) منجر شود که اخیرا از راه مشاهدات «جیمز وب» کشف شده اند.
این مطالعه در مجله The Astrophysical انتشار یافته است.



منبع: كمیاب آنلاین

آخرین مطالب مرتبط