چگونه تاریک‌ترین اجرام عالم می‌توانند پرنورترین آنها نیز باشند؟!
خیلی‌ها فکر میکنند اگر روزی خورشید ما به یک سیاه‌چاله تبدیل شود، زمین را خواهد بلعید. اما این اتفاق نخواهد افتاد! در واقع زمین پدیده خاصی را متوجه نخواهد شد و خوشحال به گردش سالیانه خود ادامه خواهد داد.
اما چرا این اتفاق می‌افتد؟ تا وقتی زمین بخشی از تکانه زاویه‌ای خود را از دست ندهد، همانند گذشته به حرکت خود ادامه خواهد داد و عملا هیچ تغییری را احساس نمی‌کند. همین اتفاق هم برای موادی می‌افتد که در یک قرص برافزایشی بر گرد یک سیاه‌چاله می‌گردند. پس سیاه‌چاله چطور این مواد را می‌بلعد؟ از آن جالب‌تر، این‌که یک‌چهارم تا نیمی از تابش‌های عالم از زمان مهبانگ تاکنون در رویدادهایی تولید شده است که سیاه‌چاله‌ها در آن نقش محوری برعهده دارند، مانند اختروش‌ها که درخشان‌ترین اجرام کیهان محسوب می‌شوند و از فواصل چند میلیارد سال‌نوری همانند ستاره‌ای در کهکشان خودمان می‌درخشند. اخترشناسان سال‌ها در حل این معما مانده‌اند که تاریک‌ترین اجرام عالم چطور می‌توانند چنین انرژی عظیمی را بتابانند؟
گروهی از اخترشناسان دانشگاه میشیگان و مرکز اخترفیزیک اسمیث‌سونیان اعلام کرده‌اند پاسخ این پرسش را بدست آورده‌اند و عامل انتقال دهنده تکانه زاویه‌ای قرص برافزایشی را شناسایی کرده‌اند. آنها توانسته‌اند با استفاده از داده‌های ارسالی رصدخانه تابش ایکس چاندرا، میدان مغناطیسی قدرتمندی را در یک منظومه دوتایی سیاه‌چاله‌ای واقع در حیات پشتی منظومه شمسی (!) بیابند. این سیاه‌چاله که GRO J1655-40 نام دارد، در کهکشان خودمان واقع شده است و آزمایشگاه مناسبی برای بررسی عملکرد ابرسیاه‌چاله‌هایی است که انرژی اختروش‌های دوردست را تولید میکنند.
شرح عکس: منظومه دوتایی سیاه‌چاله GRO J1655-40 و ستاره همدمش
میدان گرانشی به تنهایی نمی‌تواند عامل سقوط آنها به درون سیاه‌چاله باشد. این گازها باید بخشی از تکانه زاویه‌ای خود را بر اثر اصطکاک یا بادهای ستاره‌ای از دست بدهند تا بتوانند در مسیری مارپیچ به درون سیاه‌چاله سقوط کنند. بدون این عوامل اختلالی، مواد اطراف سیاه‌چاله می‌توانند در مداری پایدار بگردند و این هیولای خطرناک را تا مدت‌ها گرسنه نگاه دارند.
سال‌ها است اخترفیزیک‌دانان حدس زده‌اند اختلالات مغناطیسی در قرص برافزایشی اصطکاک ایجاد می‌کند و این اصطکاک، بادهایی تولید می‌کند که بخشی از تکانه زاویه‌ای مواد گازی را به بیرون از مجموعه منتقل می‌کند و موجب می‌شود گازهای موجود به داخل سیاه‌چاله سقوط کنند. در این فرآیند سقوط، دمای مواد به شدت افزایش می‌یابد و آنها از خود نور تابش میکنند.
جان میلر، استادیار دانشگاه میشیگان و همکارانش با بررسی جتی از مواد داغ که از سیاه‌چاله GRO J1655-40 خارج می‌شود، توانسته‌اند بفهمند این مواد با سرعت یکصد کیلومتر بر ثانیه و دمای یک میلیون درجه سانتی‌گراد از سیاه‌چاله خارج می‌شوند. با این کشف، آنها توانسته‌اند این مدل را رد کنند که گرمایش حرارتی عامل چنین جریان موادی است، چراکه در آن‌صورت مواد درون قرص می‌بایست دمایی حدود پنجاه میلیارد درجه کلوین داشته باشند! این گروه هم‌چنین توانست نشان دهد این جریان ماده بسیار یونیزه است. در چنین حالتی قرص برافزایشی نمی‌تواند تابش‌های فرابنفش کافی از محیط اطراف خود جذب کند و بادهای میان‌ستاره‌ای تولید کند. بدین ترتیب میدان مغناطیسی به تنها منبع قابل قبول بادهای ستاره‌ای تبدیل می‌شود.
از سوی دیگر، داده‌های طیف تابش ایکس این منظومه نشان می‌دهد سرعت و چگالی باد خارج‌شده از قرص برافزایشی GRO J1655-40 با شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای بادهای تولیدشده بر اثر میدان گرانشی همخوانی دارد. به‌نظر می‌رسد پس از سی سال، اخترشناسان توانسته‌اند شواهد تجربی دخالت میدان مغناطیسی در سقوط اجرام به سیاه‌چاله‌ها را بدست آورند.
دامنه این کشف فقط به سیاه‌چاله‌ها محدود نمی‌شود. اخترشناسان در تلاشند با بررسی دقیق‌تر فرآیند سقوط مواد در سیاه‌چاله‌ها با چگونگی رشد و تحول این هیولاهای بزرگ آشنا شوند و از چگونگی سقوط مواد در دیگر اجرام مهم عالم آگاهی بیشتری بدست آورند. آنها هم‌چنین حدس می‌زنند میدان مغناطیسی در قرص‌های گرد و غبار اطراف ستارگان جوان خورشید مانند و اجرام فراچگال دیگر مانند ستارگان نوترونی نیز نقش مهمی ایفا می‌کند.
منبع : پایگاه خبری رصدخانه فضایی چاندرا
نويسنده : ذوالفقار دانشی