چگونه بزرگترين سياهچاله ها در جهان را وزن مي كنيد؟

يك پاسخ از تكنيكي كاملا جديد و مستقل بدست مي آيد كه منجمان با استفاده از داده هاي كاربردي رصدخانه پرتو ايكس چاندرا ناسا به دست آورده اند.

با اندازه گيري نقطه ي اوجي در درجه حرارت گاز داغ در مركز كهكشان عظيم بيضوي NGC 4649 ، دانشمندان جرم سياهچاله ي فوق سنگين كهكشان را تعيين كرده اند. اين شيوه - اعمال شده براي اولين بار - نتايجي مي دهد كه با يك تكنيك سنتي سازگار هستند.

منجمان راههاي متفاوت مستقل وزن كردن دقيق بزرگترين سياهچاله هاي فوق سنگين (يعني آنهايي كه بيليونها بار سنگينتر از خورشيد هستند) را تا به حال جستجو مي كرده اند. تاكنون، روشهاي مبني بر مشاهده ي حركات ستاره ها يا گاز در صفحه نزديك چنين سياهچاله هاي بزرگي به كار رفته بودند.

فيليپ هامفري- راهنماي تحقيق ازدانشگاه كاليفرنيا در آرواين - گفت: "اين كار فوق العاده مهم است؛ به اين دليل كه سياهچاله ها مي توانند آشفته باشند واينجا فقط يك جفت از روشهاي اندازه گيري وزن آنها با دقت وجود دارد. اين اطمينان بخش است كه دو روش خيلي متمايز براي اندازه گيري جرم يك سياهچاله ي بزرگ چنين پاسخهاي متشابهي دادند."

اكنون  NGC 4649 يكي از تنها معدودي از كهكشانهايي است كه براي آن جرم يك سياهچاله ي فوق سنگين با دو روش متفاوت اندازه گيري شده است. به علاوه اين تكنيك جديد پرتو ايكس تاييد مي كند كه سياهچاله ي فوق سنگين در NGC 4649 يكي از بزرگترينها در عالم مكان است با جرمي حدود 3.4 بيليون برابر خورشيد ، حدود يك هزار بار بزرگتر از سياهچاله ي مركز كهكشان ماست.

تكنيك جديد از امتياز تاثير گرانشي سياهچاله بر گاز داغ نزديك مركز كهكشان بهره مند مي شود.

زمانيكه گاز به آرامي به سوي سياهچاله نشست مي كند، فشرده و داغ مي شود. اين باعث ايجاد نقطه ي اوجي در درجه حرارت گاز درست نزديك مركز كهكشان ميشود. براي سياهچاله هاي سنگينتر، نقطه ي اوج دمايي بزرگتر توسط چاندرا آشكار شده است .

اين اثر توسط دو نويسنده همكار (فابريزيو برايجنتي (Fabrizio Brighenti)، دانشگاه بلوگنا ، ايتاليا و ويليام متيوس (William Mathews) از دانشگاه كاليفرنيا در سانتا كروز) تقريبا ده سال پيش پيش بيني شده بود، اما اين اولين بار است كه اين اثر ديده شده و به كار رفته است.

برايجنتي: "شگفت انگيز بود كه سرانجام مدرك قانع كننده از اثرات سياهچاله ي عظيم كه ما انتظار داشتيم را ببينيم. ما هيجان زده بوديم كه تكنيك جديدمان درست به خوبي شيوه سنتي تر وزن كردن سياهچاله كار مي كند."

سياهچاله ي NGC 4649 در وضعيتي قرار دارد كه به سرعت كشيدن مواد به سوي افق رويدادش نمايان نمي شود، و يا زمانيكه بزرگ مي شود مقدار فراوان نور توليد نمي كند. بنابراين، وجود و جرم مركز سياهچاله بيشتر به طور غير مستقيم بوسيله ي پيگيري اثراتش بر ستاره ها و گاز احاطه كننده آن مطالعه شده است. اين تكنيك براي سياهچاله ها در اين وضعيت بسيار مناسب است .

هامفري: "سياهچاله هاي عظيم الجثه شبيه اين روشنايي تماشايي قويي در فاصله ي دور درعالم اوليه نشان مي دهند اما نه در عالم مكان. بنابراين، ما نمي توانيم منتظر بمانيم تا شيوه ي جديدمان را براي ديگر كهكشانهاي نزديك پنهان كننده چنين سياهچاله هاي نامرئي به كار ببريم ."

اين نتايج در شماره ي آينده ي مجله اخترفيزيكي به نظر همه خواهند رسيد.

مركز پرواز فضايي مارشال ناسا  (NASA's Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.) برنامه ي چاندرا براي نمايندگي دفتر مديريت ماموريت علوم را اداره مي كند. رصدخانه ي اخترفيزيك اسميتسونيان علوم و عمليات پرواز را از مركز پرتوايكس چاندرا در كمبريج ايالت ماساچوست نظارت مي كند.

* منبع مقاله: http://chandra.harvard.edu/press/08_releases/press_071608.html

* ترجمه و ارسال: " sara2008 " - از اعضاي تيم علمي - تخصصي مترجمين هوپا

* ارتباط با مترجم:  اينجا را كليك كنيد

* ارتباط با تيم علمي - تخصصي مترجمين هوپا:  اينجا را كليك كنيد

* ارتباط با ويراستار تيم و تذكر اشتباهات نگارشي: admin.hupaa@gmail.com

"توجه":استفاده از اين مقاله يا مقالات و اخبار ديگر شبكه ي فيزيك هوپا "تنها و تنها" با ذكر منبع، نام مترجم، منبع اصلي مقاله و نقل قول از هوپا مجاز ميباشد. هر گونه بي توجهي به اين موضوع متخلفين را تحت پيگيرد هاي قانوني قانون كپي رايت قرار خواهد داد.