سرنوشت نهایی ستاره ای که ازطریق یک سیاهچاله تکه تکه شد!
با فناوری: ستاره شناسان آمریکایی با بررسی نتایج دو پژوهش، به سرنوشت نهایی ستاره ای پی بردند که بعد از نزدیک شدن بیش از حد به یک سیاه چاله بزرگ، تکه تکه شده بود.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا و به نقل از فیز، ستاره شناسان در سال ۲۰۱۹، نزدیک ترین نمونه از یک ستاره را مشاهده نمودند که بعد از نزدیک شدن بیش از حد به یک سیاه چاله بزرگ، تکه تکه شده بود.
بروز این گسستگی در ستاره ای شبیه به خورشید، توسط سیاهچاله ای با جرم یک میلیون برابر خود ستاره و در فاصله ۲۱۵ میلیون سال نوری از زمین رخ داد. این اولین رویداد از این دست بود و آنقدر درخشان بود که ستاره شناسان "دانشگاه کالیفرنیا، برکلی"(UC Berkeley) توانستند نور ناشی از مرگ یک ستاره، خصوصاً قطبش نور را بررسی نمایند تا درباره آنچه که بعد از جدا شدن ستاره رخ می دهد، اطلاعات بیشتری به دست بیاورند.
مشاهدات به دست آمده در هشتم اکتبر سال ۲۰۱۹ نشان دادند که بخش زیادی از ماده ستاره، با سرعت بالایی -تا ۱۰ هزار کیلومتر در ثانیه- بیرون ریخته و یک ابر کروی از جنس گاز را ایجاد کرده است که بیشتر انتشارات پرانرژی تولید شده را متوقف کرد. سپس سیاهچاله، بقیه ستاره را بلعید.
قبل از این، مشاهدات دیگری در مورد نور ناشی از انفجار موسوم به "AT2019qiz" نشان داده بودند که بخش اعظم ماده ستاره، با یک باد قوی به بیرون پرتاب شده است اما داده های جدید در مورد قطبش نور، به ستاره شناسان می گویند که ابر احتمالاً از نظر کروی متقارن است.
"الکس فیلیپنکو"(Alex Filippenko)، استاد ستاره شناسی دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و از اعضای این گروه پژوهشی اظهار داشت: این اولین باری است که کسی، شکل ابر گازی را در اطراف ستاره ای درک می کند که تکه تکه شده است.
نتایج این پژوهش، از پاسخ به این پرسش پشتیبانی می کنند که چرا ستاره شناسان، تشعشعات پرانرژی مانند پرتوهای ایکس را در بین خیلی از ده ها رویداد مختل کننده که تا به امروز مشاهده شده اند، نمی بینند. پرتوهای ایکس که توسط مواد جداشده از ستاره تولید می شوند و قبل از سقوط به درون یک قرص برافزایشی در اطراف سیاهچاله کشیده می شوند، توسط گازی از دید پنهان می شوند که بادهای قوی، آنرا از درون سیاهچاله به بیرون می فرستند.
"کیشور پاترا"(Kishore Patra)، پژوهشگر ارشد این پروژه اظهار داشت: این مشاهدات، مجموعه ای از راه حل ها را که بصورت نظریه پیشنهاد شده اند، رد می کنند و محدودیت قوی تری را در مورد اتفاقی که برای گاز اطراف سیاه چاله می افتد، به ما ارائه می دهند.
وی ادامه داد: مردم، شواهد دیگری را در خصوص خروج بادها در پی این رویدادها مشاهده کرده اند و من فکر می کنم که این پژوهش اساسا این شواهد را قوی تر می سازد و این بدان معناست که بدون داشتن مقدار کافی از باد، هندسه کروی حاصل نمی گردد. واقعیت جالب اینجاست که بخش قابل توجهی از مواد موجود در ستاره که به سمت داخل کشیده می شوند، نهایتاً به درون سیاه چاله نمی افتند؛ بلکه از سیاه چاله دور می شوند.
قطبش، تقارن را آشکار می کند
خیلی از نظریه پردازان، این فرضیه را مطرح کرده اند که زباله های ستاره ای بعد از گسستن، یک قرص غیرمتقارن را می سازند اما انتظار می رود که یک قرص غیرمتقارن، درجه نسبتا بالایی از قطبش را نشان دهد. این بدان معناست که شاید چند درصد از کل نور قطبی سازی شده باشد. این امر در مورد رویداد اختلال جزر و مدی مشاهده نشد.
"ونبین لو"(Wenbin Lu)، استادیار ستاره شناسی دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و از اعضای این گروه پژوهشی اظهار داشت: یکی از احمقانه ترین کارهایی که یک سیاهچاله بسیار پرجرم می تواند انجام دهد، این است که یک ستاره را توسط نیروهای جزر و مدی عظیم خود خرد کند.
وی ادامه داد: این رویدادهای مختل شدن جزر و مد ستاره ای، یکی از معدود راه هایی است که ستاره شناسان بواسطه آن از وجود سیاهچاله های کلان جرم در مرکز کهکشان ها باخبر می شوند و خاصیت های آنها را بررسی می کنند. با این وجود، به سبب هزینه محاسباتی قابل توجه در شبیه سازی عددی چنین رویدادهایی، ستاره شناسان هنوز فرآیندهای پیچیده بعد از یک اختلال جزر و مدی را درک نکرده اند.
مجموعه دوم مشاهدات، در ششم نوامبر و ۲۹ روز بعد از رصد ماه اکتبر ارائه شدند و نشان دادند که نور بسیار کمی قطبی سازی شده است. این میزان از نور، حدود یک درصد است و نشان میدهد ابر آنقدر نازک شده است که می تواند ساختار گاز نامتقارن اطراف سیاهچاله را آشکار کند. هر دو مجموعه از مشاهدات، با تلسکوپ سه متری "شین"(Shane) در "رصدخانه لیک"(Lick Observatory) در نزدیکی شهر سن خوزه ایالت کالیفرنیا انجام شدند که به طیف نگار "Kast" مجهز است. این طیف نگار، سیستمی است که می تواند قطبش نور را در طیف نوری کامل مشخص نماید. هنگامی که نور، الکترون ها را در ابر گازی پراکنده می کند، قطبش رخ می دهد و میدان الکتریکی عمدتاً در یک جهت می لرزد.
پاترا اظهار داشت: قرص برافزایشی به اندازه ای داغ است که می تواند بیشتر نور خودرا در پرتوهای ایکس ساطع کند اما نور باید از این ابر عبور کند و قبل از این که بتواند از آن بگریزد، پراکندگی، جذب و انتشار مجدد نور رخ می دهد. نور با هر یک از این فرآیندها، مقداری از انرژی فوتونی خودرا از دست می دهد و به سمت انرژی های فرابنفش و نوری می رود. سپس پراکندگی نهایی، وضعیت قطبش فوتون را تعیین می کند. بنابراین، ما با اندازه گیری قطبش می توانیم هندسه سطح را که پراکندگی نهایی در آن اتفاق می افتد، استنباط نماییم.
پاترا اشاره کرد که این سناریوی بستر مرگ ممکنست فقط در مورد اختلالات جزر و مدی معمولی اعمال شود؛ نه شرایط عجیب و غریبی که در آنها، فواره های مواد از قطب های سیاهچاله به بیرون رانده می شوند. فقط بررسی بیشتر قطبش نور در این رویدادها می تواند به این پرسش پاسخ دهد.
وی ادامه داد: بررسی قطبش، بسیار چالش برانگیز است و تعداد کمی از افراد سراسر جهان، به اندازه کافی مهارت دارند تا بتوانند از این روش استفاده کنند. بنابراین، این یک منطقه ناشناخته برای رویدادهای مختل کننده جزر و مد است.
ابری که ۱۰۰ برابر بزرگ تر از مدار زمین است
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، برکلی محاسبه کردند که نور قطبی شده، از سطح یک ابر کروی با شعاع حدود ۱۰۰ "واحد نجومی"(au) ساطع می شود که فاصله آن با ستاره، ۱۰۰ برابر دورتر از فاصله زمین با خورشید است. یک درخشش نوری از گاز داغ، از منطقه ای در حدود ۳۰ au ساطع می شود.
مشاهدات سال ۲۰۱۹، به رویداد موسوم به AT2019qiz مربوط هستند؛ یک رویداد اختلال جزر و مدی که در یک کهکشان مارپیچی در صورت فلکی "جوی"(Eridanus) رخ داد. قطبش صفر کل طیف که در ماه اکتبر دیده شد، یک ابر گاز متقارن کروی را نشان داد. قطبی شدن جزئی در بررسی های ماه نوامبر، نشان دهنده یک عدم تقارن کوچک است. از آنجائیکه این اختلالات جزر و مدی در فاصله بسیار دور اتفاق می افتند، در مراکز کهکشان های دوردست، تنها مانند یک نقطه نورانی ظاهر می شوند و قطبش، یکی از معدود نشانه های شکل اجرام است.
فیلیپنکو اظهار داشت: این رویدادهای اختلال به قدری دور هستند که شما واقعا نمی توانید آنها را حل کنید. بنابراین، نمی توانید هندسه رویداد یا ساختار این انفجارها را مورد بررسی قرار دهید اما مطالعه نور قطبی شده در حقیقت به ما کمک می نماید تا اطلاعاتی را در مورد توزیع ماده در آن انفجار یا در این مورد، نحوه شکل گیری گاز و احتمالاً قرص برافزایشی در اطراف این سیاهچاله به دست آوریم.
این پژوهش، در مجله "MNRAS" به چاپ رسید.
منبع: bafanavari.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب