حقایقی جدید در مورد سیاهچاله‌ها‌

اکثر مردم باور دارند که مواد بلعیده‌شده توسط یک سیاهچاله دیگر راه خروجی ندارد. اما آیا این باور درست است؟ سیاهچاله‌ی کهکشان ما چه می‌کند؟

سیاهچاله‌ها تنها فضا‌ی اطراف خود را به درون نمی‌کشند. پس از تمام شدن مواد اطرافشان، خاموش شده و در انتظار گذر توده‌ای از گاز و غبار از نزدیکیشان می‌مانند. زمانی که سیاهچاله دوباره شروع به بلعیدن کند، هم‌زمان با این فرایند، جت بزرگی از ذرات را از خود بیرون می‌ریزد. اکنون دانشمندان برای اولین بار سیاهچاله‌ای را مشاهده کرده‌اند که نه یک بار، بلکه دو بار جت ذرات را از خود بیرون می‌ریزد.

در یک مقیاس زمانی، فوران این دو جت ۱۰۰ هزار سال طول می‌کشد. این مسئله ثابت می‌کند که سیاهچاله‌ها‌ی فوق‌سنگین، یک چرخه‌ی فعالیت و عدم فعالیت را می‌گذرانند.  این چرخه، یک چرخه‌ی زیستی نیست. چرا که سیاهچاله‌ها موجود زنده نیستند و هوش احساسی ندارند. این دوره‌ی تکرار شونده به‌وسیله‌ی گرانش بسیار زیاد این سیاهچاله‌ها ایجاد می‌شود.

با این‌که ما فکر می‌کنیم مواد واردشده به سیاهچاله، هیچ‌گاه به بیرون راه پیدا نمی‌کنند، حقیقت این‌گونه نیست. واقعیت عجیب این است که مواد بلعیده شده توسط سیاهچاله، درون آن باقی نمی‌مانند. زمانی که سیاهچاله‌ها موادی مانند گاز و یا ستاره‌ها را می‌بلعند، هم‌زمان جت‌ها‌ی قدرت‌مند از ذراتی با انرژی بسیار بالا در نزدیکی افق رویداد شکل می‌گیرند. اما نکته‌ی قابل توجه اینجاست که این جت‌ها از نقطه‌ی بدون بازگشت سیاهچاله بیرون نمی‌آیند و قبل از رسیدن به این نقطه شکل می‌گیرند. به‌گفته‌ی پژوهشگر، جولی کامرفورد، منجم دانشگاه کلورادو:

سیاهچاله‌ها سیری ناپذیر هستند و به نظر می‌رسد برنامه‌ی غذایی مناسبی نیز ندارند. بسیاری از سیاهچاله‌ها‌یی که مشاهده کرده‌ایم، تنها یک جت بیرون میریزند. اما به‌تازگی کهکشانی را رصد کرده‌ایم که سیاهچاله‌ی فوق‌سنگینی در مرکز آن وجود دارد که نه یک جت، بلکه دو جت از مواد بیرون می‌ریزد.

سیاهچاله‌ی فوق‌سنگین مورد نظر در مرکز کهکشان SDSS J1354+1327 یا به اختصار، کهکشان J1354 واقع شده است. این کهکشان حدود ۸۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. این کهکشان در تلسکوپ چاندرا به صورت یک نقطه‌ی بسیار روشن ساطع کننده‌ی پرتو X دیده می‌شود. روشنایی همین نقطه به حدی است که جرم تولید کننده‌ی این روشنایی، میلیون‌ها یا میلیارد‌ها بار بیش‌تر از جرم خورشید ماست.

گروهی از پژوهشگران، داده‌ها‌ی پرتو X تلسکوپ چاندرا را با عکس‌ها‌ی مرئی تلسکوپ هابل مقایسه کردند و دریافتند که سیاهپاله‌ی مورد نظر، به‌وسیله‌ی ابر ضخیمی از گاز و غبار احاطه شده است.  کامرفورد گفت:

چیزی که مشاهده می‌کنیم این است که این جرم بزرگ، می‌بلعد، فوران می‌کند، به خواب می‌رود و سپس دوباره فوران می‌کند. روابط نظری، این فرایند را پیش‌بینی می‌کردند. خوشبختانه، ما در زمان رصد این کهکشان توانستیم شاهد هر دو رویداد باشیم.

مشاهدات، دو حباب در گاز اطراف سیاهچاله را نشان می‌دهند که یکی در بالا و یکی پایین سیاهچاله واقع شده‌اند. فوران‌ها‌ی حاصل از سیاهچاله، نشان می‌دهند که این دو حباب در زمان‌ها‌ی متفاوتی ایجاد شده‌اند.

حباب جنوبی ۳۰۰۰۰ سال نوری پس از تشکیل هسته‌ی کهکشان منبسط شده و گسترش یافته است. در حالی‌که حباب شمالی، ۳۰۰۰ سال نوری پس از تشکیل هسته‌ی کهکشان گسترش یافته است. این حباب‌ها به عنوان حباب فرمی شناخته می‌شوند و معمولا هر بار پس از اتمام تغذیه‌ی سیاهچاله دیده می‌شوند.

تیم پژوهشی توانست از حرکت حباب‌ها دریابد که این دو با فاصله‌ی زمانی حد اقلی ۱۰۰۰۰۰ سال از یک‌دیگر تشکیل شده‌اند. آیا چیزی که سیاهچاله می‌بلعد باعث سوء هاضمه‌ی آن نمی‌شود؟ بر اثر برخورد دو کهکشان، کهکشان دیگری به‌وسیله‌ی جت‌ها‌ی گاز و ستاره به کهکشان J1354 متصل شده است. توده‌ها‌ی ماده‌ی ایجاد شده در کهکشان دوم، به‌وسیله‌ی سیاهچاله‌ی کهکشان اول بلعیده می‌شوند.  دانشجو‌ی دکترا، ربکا نوین گفت:

در حقیقت، کهکشان دوم ما را خلع سلاح کرد. ما می‌توانستیم نشان دهیم که گاز خارج شده از شمال کهکشان، نشانه‌ها‌یی از نوعی موج شوک را باخود به همراه داشت و گاز خارج شده از قسمت جنوبی کهکشان، فوران‌ها‌ی قدیمی‌تر سیاهچاله را شامل می‌شوند.

کهکشان راه‌شیری نیز چنین حباب‌ها‌یی در دو طرف خود دارد که عامل ایجاد آن‌ها، سیاهچاله‌ی Sagittarius A، در مرکز کهکشان است. دانشمندان معتقدند که درست مانند سیاهچاله‌ی J1354 که می‌بلعد، به خواب می‌رود و دوباره می‌بلعد، سیاهچاله‌ی کهکشان ما نیز روزی دوباره بلعیدن را شروع خواهد کرد.