صدای بلعیدن ستاره‌ها توسط سیاهچاله را بشنوید

۱۷ اردیبهشت ۱۴۰۱ | ۱۴:۰۱ ۱۷ اردیبهشت ۱۴۰۱

پژوهشگران هشت سیستم سیاهچاله‌ای تازه را در کهکشان راه شیری شناسایی کرده‌اند که با بلعیدن ستاره‌ی همدم تکامل می‌یابند و صدای تولید شده از داده‌های آن‌ها که شبیه عبور از یک تونل باد وهم‌آور است، نکات ارزشمندی را درباره‌ی نقش سیاهچاله‌ها در تکامل کهکشان‌ها ارائه می‌دهد.

کشش گرانشی یک سیاهچاله به اندازه‌ای قوی است که حتی نور هم نمی‌تواند از آن فرار کند. این اجرام اغلب توسط انبوهی از گاز و غبار بسیار داغ احاطه شده‌اند که به‌عنوان قرص برافزایشی شناخته می‌شوند و هنگامی که یک سیاهچاله از این ماده تغذیه می‌کند، انفجارهایی از پرتو ایکس ایجاد می‌کند که توسط گاز جمع شده اطراف سیاهچاله، منعکس می‌شوند و بازتاب می‌یابند.

در یک مطالعه‌ی تازه که ۲ می (۱۲ اردیبهشت) در «استروفیزیکال ژورنال» (Astrophysical Journal) منتشر شد، پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست (MIT) از ابزاری با نام مستعار «ماشین پژواک» برای شناسایی هشت سیاهچاله‌ی دوتایی یا منظومه‌هایی با ستاره‌ای که به دور سیاهچاله می‌چرخند، استفاده کردند. این الگوریتم، داده‌های «کاوشگر ترکیب داخلی ستاره‌های نوترونی» (NICER) ناسا را که یک تلسکوپ پرتو ایکس با وضوح بالا در ایستگاه فضایی بین‌المللی است، تجزیه‌وتحلیل می‌کند.

NICER با انتشار اشعه ایکس از منابعی مانند سیاهچاله‌ها و ستاره‌های نوترونی سروکار دارد. تیم پژوهشی با استفاده از این داده‌ها ۲۶ دوتایی سیاهچاله‌ای پرتو ایکس را شناسایی کرد که قبلا به عنوان فوران پرتو ایکس شناخته شده بودند. سپس دانشمندان این تعداد را به ۱۰ سیستم که به اندازه‌ی کافی برای تشخیص پژواک پرتو ایکس، نزدیک و روشن بودند، محدود کردند.

با این کار هشت پژواک قبلا ناشناخته از دوتایی‌های سیاهچاله‌ای پرتو ایکس شناسایی شد. طبق اعلام ام‌آی‌تی، پیش از این، تنها دو سیستم مشابه برای انتشار پژواک پرتو ایکس در کهکشان راه شیری شناخته شده بود.

محققان دریافتند که در میان هشت سیستم شناسایی‌شده، جرم سیاهچاله‌ها بین ۵ تا ۱۵ برابر جرم خورشید است و همگی از ستاره‌های خورشید-مانند تغذیه می‌کنند. با استفاده از این داده‌ها، تیم پژوهشی همچنین تکامل یک سیاهچاله را در حالی که از مواد ستاره‌ای تغذیه می‌کرد، بازسازی و سپس پژواک پرتو ایکس آن را به امواج صوتی تبدیل کرد.

تکامل سیاهچاله

با مقایسه‌ی صدای پژواک‌های این هشت سیستم، دانشمندان یک روند تکاملی مشترک را در نزدیکی سیاهچاله‌ها آشکار کردند. نخست اینکه فوران پرتوهای ایکس توسط سیاهچاله‌ها، چند هفته طول می‌کشد و در این مدت سیاهچاله‌ها تاج‌های درخشان، نواحی پلاسمای پرانرژی که درست خارج از مرزهای سیاهچاله قرار دارند، و جت‌هایی از مواد که تقریبا با سرعت نور حرکت می‌کنند، تولید می‌کنند. سپس طی چند روز، تاج‌ها شروع به محو شدن می‌کنند و با قرار گرفتن سیاهچاله‌ها در حالت کم‌انرژی، جت‌ها به بیرون پراکنده می‌شوند.

با این حال، قبل از ناپدید شدن کامل، سیاهچاله‌ها یک انفجار نهایی از ذرات پرانرژی تولید می‌کنند. این موضوع می‌تواند به توضیح چگونگی ایجاد سیاهچاله‌های اَبَرپرجرم کمک کند. اعتقاد بر این است که چنین سیاهچاله‌هایی در مراکز همه‌ی کهکشان‌های بزرگ قرار دارند و ذرات را در فواصل بسیار زیاد به بیرون پرتاب می‌کنند که در روند شکل‌گیری کهکشان‌ها نقش دارند.

«ارین کارا» (Erin Kara) یکی از نویسندگان این مطالعه و استادیار فیزیک MIT گفت: «نقش سیاهچاله‌ها در تکامل کهکشان‌ها یک پرسش مهم در اخترفیزیک مدرن است. جالب اینجاست که به‌نظر می‌رسد دوتایی‌های سیاه‌چاله‌ای نوعی سیاهچاله‌های کلان‌جرم کوچک هستند و بنابراین با درک فوران‌ها در این منظومه‌های کوچک و نزدیک، می‌توانیم دریابیم که فوران‌های مشابه در سیاهچاله‌های کلان‌جرم چگونه بر کهکشان‌هایی که در آن زندگی می‌کنند، اثر می‌گذارد.»

برخی از گسیل‌های پرتو ایکس رصد شده، از دیسک‌های برافزایشی سیاهچاله‌ها منعکس می‌شوند و پژواک‌هایی از گسیل اولیه ایجاد می‌کنند. بنابراین محققان فاصله‌ی میان تاج سیاهچاله و قرص برافزایشی را بر اساس زمانی که NICER نور را از تاج دریافت کرد، در برابر زمانی که پژواک پرتو ایکس را تشخیص داد، محاسبه کردند. این بررسی به نوبه‌ی خود، نقشه‌ی محیط اطراف سیاهچاله و نکاتی را در مورد چگونگی تکامل تاج و دیسک آن نشان داد.

علاوه بر این، دانشمندان دریافتند که دوره‌ی انتقالی از حالت پرانرژی به حالت کم‌انرژی در تمام سیاهچاله‌های دوتایی مورد مطالعه، طولانی‌تر شده است، که نشان می‌دهد فاصله‌ی میان تاج و دیسک هم افزایش یافته است. به گفته‌ی محققان این امر ممکن است نتیجه‌ی انبساط اندک تاج طی آخرین انفجار پرانرژی سیاهچاله و پیش از پایان غذای ستاره‌ای و خاموش شدن آن باشد.

کارا تأکید کرد: «ما هنوز در ابتدای راهی هستیم که می‌توانیم از این پژواک‌های نوری برای بازسازی نزدیک‌ترین محیط‌ها به سیاهچاله استفاده کنیم اما اکنون نشان داده‌ایم که این پژواک‌ها معمولا مشاهده می‌شوند و بنابراین می‌توانیم اتصالات بین دیسک، جت و تاج سیاهچاله را به روشی جدید بررسی کنیم.»

عکس کاور: طرحی گرافیکی از فوران پرانرژی پرتو ایکس از یک سیاهچاله
Credit: Aurore Simonnet/NASA Goddard Space Flight Center

منبع: Space

برچسب‌ها :
دیدگاه شما

۱۸ دیدگاه
  1. Avatar amirexcalibur

    خیلی دوست دارم بدونم از چه فاصله ای ظبط کردن که سیاهچاله دستگاه رو نبلعیده

  2. Avatar هادی

    صداش به آدم یه حس بدی میده

  3. Avatar آتاکان

    صدای آشنایی به نظر میرسه

  4. Avatar ناشناس

    سلام. من شنیدم امواج x-ray را دریافت کردند و بعد به صوت تبدیل کردن.

  5. Avatar Amir

    بیگ بنگ رخ داد اجرام و گاز‌ها پراکنده شدند جهان در حال گسترش بود که ناگهان گازهای در حال گسترش و انبساط منقبض شدند و به هم چسبیند و سیارات گازی و ستارگان غول پیکر را درست کردند.
    براین اساس:
    الف) گازها در حال گسترش‌اند چون جهان در حال گسترش است.
    ب) گازها در حال انقباض‌اند چون جاذبه ستارگان مانع از حرکت گازهای رها شده پس از بیگ بنگ است.
    نتیجه: گازها همزمان در حال انبساط و انقباض اند!!!!!!!!!

    خودتان را سرکار نگذارید، فضایی وجود ندارد، مگر گاز بدون محفظه می‌تواند در جو بماند وفضا خالی از گاز و دارای خلاء باشد.
    ستارگان آن چیزی نیست که شما توهم می‌زنید. زمین مرکز جهان است. و بزرگتر از همه سیارات و ستارگان است.

    1. Avatar گالیله

      😐

    2. Avatar Az

      هن ؟!؟!😐 داداش یعنی چی زمین مرکز جهان است ..!.!

      1. Avatar محمدمهدی

        در قرآن و روایات صحیح آمده مرکز هستی زمین است و الان دلایل علمی زیادی برای اثبات اینها وجود دارد….در فضای بینهایت چطور گاز منبسط شده میماند؟؟؟ما که مسلمان شیعه هستیم نباید تفکر کنیم که وقتی خدای بزرگ میفرمایند هفت آسمان داریم که روی هم هستند یعنی چی؟و اینکه بر اساس تعریف ناسا کره زمین در فضای بینهایت است…خب حالا در فضای لایتناهی چطور هفت آسمان و عین آن هفت زمین معنی میشود؟

      2. Avatar Amir

        خورشید گرانش بسیار قوی‌ را داشت اجرام را به دام می‌انداخت تا منظومه‌ای برای خود ساخت. قدرت گرانش خورشید انقدر زیاد بود که نه تنها زمین و سیارات داخلی را در مدار خود قرار داد بلکه پلوتو را در آن ته نیز به منظومه‌ شمسی افزود
        اما متاسفانه آنقدر قدرت نداشت که جسم بزرگی مثل ماه را به سمت خودش بکشد و ماه در مدار زمین ماند.
        براین اساس:
        الف) خورشید آنقدر جاذبه قوی‌ای دارد که پلوتو را که نهمین سیاره است در مدار خود نگه می‌دارد.
        ب) خورشید آنقدر گرانش ندارد که ماه را به مدار خود درآورد و به یک سیاره تبدیل کند.
        نتیجه: گرانش خورشید، گرانشی پرتوان برای فاصله‌ی دور و کم توان برای فاصله نزدیک است. هر چه به خورشید نزدیکتر شویم می‌توانیم در جاذبه صعیف‌تری قرار بگیریم😂

        گرانش تنها یک توهم است که درسال ۱۶۶۶ (عدد ۶۶۶) توسط فراماسون ایزاک نیوتون اختراع (و نه کشف) شد.

    3. Avatar میلاد حسینی

      آفرین هرچند نفهمیدم چی گفتی 😂✋

  6. Avatar mehrdaad07

    البته بلعیدن نه، بلعیده شدن ستاره ها توسط سیاهچاله!

    1. بله، از یک نظر درسته. پاسخی که به ایشون دادم رو اصلاح کردم. اما از یک نظر هم بستگی داره مصدر رو مجهول درنظر بگیرید یا معلوم و اگر معلوم باشه بلعیدن درسته 🙂 ممنون

    2. Avatar امیر

      خیلی تاثیر گذاری بالایی داشت به مولا🧐🧐🧐

  7. Avatar یاسین

    سلام میگم ‌شما اگه اینستاگرام داری ادرس پیج رو میگی ممنون 😍

  8. Avatar خادمیان

    سلام.

    مگر در سیاه چاله ها هوا وجود دارد که صدا ایجاد شود؟

    1. درود.
      نخست این‌که صوت در هر محیط مادی منتشر می‌شود و نه الزاما فقط هوا.
      دوم اینکه این صدا هم موضوع کاملا متفاوتی‌ست. همون‌طور که اشاره شد، دانشمندان پرتوهای ایکس که بر اثر بلعیده شدن ستاره توسط سیاهچاله تولید می‌شوند و در گازهای اطراف پژواک پیدا می‌کنند رو به صوت تبدیل کردند. در حقیقت به هر فرکانس پرتو x یک سیگنال صوتی نسبت دادند.

  9. Avatar Amin

    تصور کنید اونجایید داره اتم به اتم تون از هم میپاشه😍

    1. Avatar amirexcalibur

      😍؟