اختروش سرد چیست؟

به گزارش اورانوس و به نقل از ایسنا، در این گزارش به اینکه آیا اختروش های سرد (cold quasars) ناشی از مرگ کهکشانی هستند و اینکه آنها چه مکانیزمی دارند و چه ارتباطی با کهکشان‌ها دارند، می‌پردازیم.

اختروش سرد چیست

اختروش‌ها (Quasar) پدیده جذابی هستند. در ساده‌ترین تعریف ممکن، آنها قرص‌های برافزایشی درخشانی هستند که وقتی گرما و نور شدید از آن قرص منتشر می‌شود، تشکیل می‌شوند. این در اثر اصطکاک حاصل از چرخش ماده در اطراف و در نهایت ورود به سیاه‌چاله ایجاد می‌شود. مواد در اطراف افق رویداد (منطقه‌ای که در آن جاذبه به قدری قوی می‌شود که هیچ ماده‌ای، حتی نور قادر به فرار از آن نیست) جمع می‌شوند. همین طور که ماده اطراف سیاه‌چاله می‌چرخد​​، اصطکاک باعث گرم شدن گازها و سایر مواد موجود در قرص می‌شود و در طیف نور مرئی، پرتو ایکس و طول موج‌های مادون قرمز در طیف الکترومغناطیسی تابش می‌کند.

این اجرام بسیار درخشان هستند، به طوری که می‌توانند از نور تمام ستارگان کهکشان‌های خود درخشان‌تر باشند. این بسیار چشمگیر است. علاوه بر این، اعتقاد بر این بود که آنها یکی از آخرین مراحل تشکیل ستاره‌های کهکشانی را نیز نشان می‌دهند. پس از همه اینها پای کشف به اصطلاح “اختروش‌های سرد” وسط می‌آید که نظریه ما را در مورد تکامل مرحله آخر کهکشان به چالش می‌کشد.

با نگاه به گذشته و به نخستین روزهای جهان، حدود ۶۷۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ، ستاره‌شناسان قدیمی‌ترین سیاه‌چاله ابرسنگین (SMBH) را پیدا کردند که این اعتبار را به این نظریه می‌دهد که سیاه‌چاله‌ها جهان اولیه را تکثیر کرده‌اند و موجب بسط و گسترش آن شده‌اند.

ابرسیاه‌چاله مذکور موسوم به J0313-1806 کمی بیش از ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین فاصله و تقریباً ۱.۶ میلیارد برابر خورشید جرم دارد. گاز و گرد و غبار بسیار زیادی دور این سیاه‌چاله ابرسنگین می‌چرخند و یک قرص برافزایشی براقی را تشکیل داده‌اند که بیش از ۱۰۰۰ برابر درخشان‌تر از همه ستارگان کهکشان راه شیری است.



از آنجا که هر چیزی روزی به پایان خود نزدیک می‌شود، سرانجام، کهکشان‌ها برای تولید ستاره‌های بیشتر سوخت‌شان تمام می‌شود، چرا که همه هیدروژن موجود آنها در سحابی‌ها، ستارگان و سیارات موجود قفل شده است و یا توسط یک ابرسیاه‌چاله بلعیده شده است. با این حال، اخترشناسان با استفاده از داده‌های طیفی حدس زده‌اند که سیاه‌چاله ابرسنگین J0313-1806 همچنان سالانه معادل ۲۵ خورشید را می‌بلعد که این بدان معناست که همچنان در حال رشد است.

این جاست که اختروش‌های سرد وارد می‌شوند

 

اختروش سرد دقیقاً چیست؟

آلیسون کرک‌پاتریک نویسنده مقاله‌ای درباره اختروش‌های سرد از دانشگاه کانزاس در مقاله خود می‌گوید: تمام گازی که روی سیاه‌چاله جمع می‌شود، در حال گرم شدن و انتشار اشعه ایکس است و طول موج نوری که می‌دهد مستقیماً با میزان گرم بودن آن مطابقت دارد. به عنوان مثال، بدن من و شما نور مادون قرمز ساطع می‌کند، اما چیزی که باعث انتشار اشعه ایکس می‌شود یکی از داغ‌ترین چیزهای جهان هستی است. این گاز شروع به جمع شدن بر روی سیاه‌چاله می‌کند و با سرعت نسبیتی شروع به حرکت می‌کند. همچنین میدانی مغناطیسی در اطراف این گاز دارید که می‌تواند در هم بپیچد. به همان روشی که شراره‌های خورشیدی را دریافت می‌کنیم، می‌توان فواره‌هایی از مواد را در حال بالا رفتن از خطوط این میدان مغناطیسی و دور شدن از سیاه‌چاله مشاهده کرد. این فواره‌ها اساساً منبع تأمین گاز کهکشان را خفه می‌کنند، بنابراین هیچ گاز دیگری نمی‌تواند به کهکشان برود و ستاره‌های جدید تشکیل دهد. پس از اینکه از تشکیل ستاره‌ها توسط کهکشانی جلوگیری شود، می‌گوییم که این کهکشان منفعل مرده است.

منطقی است که سیاه‌چاله واقع در مرکز کهکشان، تمام گاز و گرد و غباری را که می‌تواند تکینگی آن را از بین ببرد، ببلعد. اما معلوم شده که اختروش‌ها برای کهکشان‌ها، حداقل برای بعضی از کهکشان‌ها حکم اعدام انوماتیک نیستند. تقریباً ۱۰ درصد از کهکشان‌های قدیمی‌تر که با اختروش‌ها در مرکز خود مشاهده و بررسی شده‌اند، دارای ذخیره گاز هستند و بنابراین هنوز در حال ایجاد ستاره‌های جدید هستند.

کرک‌پاتریک خاطرنشان کرد: قبلاً می‌دانستیم که اختروش‌ها از مرحله غبارآلودگی عبور می‌کنند. می‌دانستیم که آنها از مرحله‌ای بسیار پوشیده در گرد و غبار که سیاه‌چاله ابرسنگین را احاطه کرده است، عبور می‌کنند. این را مرحله اختروش قرمز می‌نامیم. اما اکنون با این نمونه منحصر به فرد مواجه شده‌ایم که قبلاً ندیده بودیم. پیش از این اگر به کسی می‌گفتید که اختروشی درخشان پیدا کرده‌اید که دارای رنگ نوری آبی است، اما هنوز گرد و غبار و گاز زیادی در آن وجود دارد و تشکیل ستاره زیادی نیز هنوز در آن رخ می‌دهد، دانشمندان به شما می‌گفتند نه، این چیزی نیست که از این اجرام انتظار می‌رود.

کرک‌پاتریک می‌گوید: این طور فکر می‌کردیم که سیاه‌چاله‌ای در حال رشد داریم که غبار و گاز آن را فراگرفته است و شروع به فوران این مواد می‌کند. سپس به شیئی نورانی آبی تبدیل می‌شود. فرض کردیم وقتی گاز خود را بیرون می‌دمد، تمام منبع گاز خود را نیز منفجر می‌کند، اما به نظر می‌رسد در مورد این اجرام، چنین نیست. این اجرام گرد و غبار خودشان را فوران می‌کنند، بنابراین ما آن را به شکل جرمی آبی می‌بینیم، اما هنوز همه گرد و غبار و گاز موجود در کهکشان‌های میزبان را منفجر نکرده‌اند.

اختروش سرد چیست

این اختروشی آبی در فاصله ۷ میلیارد سال است. این جرم واقع در دوردست جسمی عجیب است زیرا این اجرام به طور معمول تابش مادون قرمز ندارند.

وی افزود: بگذارید بگویم این مرحله گذار ۱۰ میلیون ساله است. در بازه‌ها و مقیاس زمانی نجومی، این زمان، خیلی کوتاهی است. ما در حال انجام کاری هستیم که به آن بررسی کورکورانه می‌گوییم تا اجرامی را که به دنبال آنها نبودیم، پیدا کنیم و با یافتن این اجرام، می‌توان نشان داد که این اتفاق برای همه کهکشان‌ها رخ می‌دهد.

ستاره شناسی از ناسا نوشت: پروژه سوفیا (SOFIA) که پروژه‌ای مشترک میان ناسا و مرکز هوافضای آلمان است، کهکشانی بسیار دور را که بیش از ۵.۲۵ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد به نام CQ4479 مطالعه کرد. در هسته آن نوع خاصی از اختروش وجود دارد که اخیراً توسط کرک‌پاتریک کشف شد که اختروش سرد نامیده می‌شود. در این نوع اختروش، سیاه‌چاله فعال هنوز از مواد کهکشان میزبان خود استفاده می‌کند، اما انرژی شدید اختروش تمام گاز سرد را از بین نبرده است، بنابراین ستاره‌ها هنوز می‌توانند شکل بگیرند و کهکشان زنده بماند. این اولین بار است که محققان نگاهی نزدیک و دقیق به اختروش سرد دارند و مستقیما رشد سیاه‌چاله، نرخ تولد ستارگان و میزان گاز سرد باقی مانده برای سوخت رسانی به کهکشان را اندازه‌گیری می‌کنند.

محققان می‌گویند، این اختروش سرد در حال حاضر هر ساله تقریباً ۱۰۰ ستاره مانند خورشید ما را به دنیا می‌آورد.

یکی از محققان گفت: سوفیا به ما اجازه می‌دهد تا در این پنجره کوتاه زمانی که دو فرآیند می‌توانند با هم وجود داشته باشند را ببینیم. این تنها تلسکوپی است که قادر به مطالعه تولد ستاره‌ها در این کهکشان است، بدون اینکه تحت تأثیر اختروش بسیار درخشان آن قرار گیرد.

محققان می‌گویند: اگر این رشد پیوسته ادامه یابد، قبل از اینکه کهکشان به پایان عمر خود برسد، جرم سیاه‌چاله و ستارگان اطراف آن سه برابر خواهد شد.

این رشد بسیار چشمگیری است، اما در نهایت این اختروش به احتمال زیاد تمام گاز و غبار مورد نیاز برای تشکیل ستاره را از بین خواهد برد. سوال اصلی این است که آیا این اتفاقی نادر است یا ما شاهد مرحله‌ای هستیم که همه کهکشان‌های دارای اختروش طی می‌کنند؟

 

 

منبع

ستاره‌شناس آماتور، معلم نجوم، فیزیک‌دان و کارشناس رایانه

دیدگاهتان را بنویسید