روشي نوين براي اندازه گيري جرم سياه چاله ها
نيكولاي شاپوشنيكو و لو تيتار چوك،دو اختر فيزيك دان مركز پرواز هاي فضايي گدارد ناسا به ابتكاري نوين در زمينه اندازه گيري جرم سيه چاله ها نائل آمدند. شايد در ابتدا عجيب به نظر آيد، اما يكي از مهم ترين و مشكل ترين مسائلي كه دانشمندان همواره با آن روبرو هستند تعيين جرم اجرام آسماني است.نمونه هاي فراواني از سيستم هايي دوتايي كه در آن دو ستاره به دور يكديگر در گردشند مورد بررسي قرار گرفته و جرم دقيق آنها محاسبه مي گردد.در اين بين تعيين جرم سياه چاله ها فرايندي بسيار پيچيده است زيرا اين اجرام غير قابل مشاهده هستند. اما اختر فيزيكدانان كار آزموده در ابتكاري بي سابقه، روش نويني براي حل اين مسئله ابداع نمودند. در اين روش با سنجش ميزان وسعت قرص بر افزايشي در سياه چاله جرم دقيق آن تعيين مي گردد. (قرص بر افزايشي يك صفحه دايره اي گردان است كه از مواد به دور سياه چاله تشكيل مي شود. اين مواد كه در اطراف سياه چاله قرار دارند به مرور وارد آن شده و به عبارت ديگر بلعيده مي شوند.) از آنجا كه اين مواد مي توانند بسيار سريعتر از بلعيده شدن توسط سياه چاله متراكم گردند ،به هم فشرده شده و فوق العاده گرم مي شوند.علاوه بر اين، در طي فرايند گرم شدن امواجي را در طيف اشعه ايكش گسيل مي كنند كه توسط اخترشناسان در زمين دريافت مي شود. دانشمندان به اين نكته پي برده اند كه رابطه مستقيمي بين سياه چاله و اندازه قرص بر افزايشي اطراف آن وجود دارد.به عقيده اخترشناسان، متراكم شدن گاز هاي داغ قرص بر افزايشي با افزايش جرم سياه چاله همراه خواهد بود. .بدين ترتيب هرچه قدر كه سياه چاله پرجرم تر باشد، ميزان تراكم مواد اطراف آن و در نتيجه اندازه قرص برافزايشي وسيع تر خواهد بود.
نمايي خيالي از يك سياه چاله در حال بلعيدن همدم ستاره اي خود اين ايده كه براي نخستين بار توسط تيتار چوك در سال 1998 ميلادي مطرح گرديد، نشان داد سياه چاله موجود در سيستم دوتايي كيگنس ايكس – 1 (Cygnus X-1) بيش از 8.7 برابر خورشيد جرم دارد.شايان ذكر است كه ميزان خطاي احتمالي در اين محاسبه فقط 0.8 جرم خورشيد بود. سيستم دوتايي كيگنس ايكس – 1 (Cygnus X-1) نخستين كانديد وجود سياه چاله در دهه 1970 ميلادي بود. اين سيستم دوتايي از يك ستاره ابر پرجرم آبي و همدمي نامرئي تشكيل شده بود.مشاهداتي كه در طيف مرئي به عمل آمد نوعي آشفتگي را در حركت ستاره نمايان ساخت و سرانجام اخترشناسان به اين نتيجه رسيدند كه اين آشفتگي به خاطر وجود سياه چاله اي به جرم 10 برابر خورشيد در اطراف ستاره ابر پرجرم است. تاد استروماير و ريچارد مشوتسكي با همراهي چهار تن ديگر از مركز پرواز هاي فضايي گدارد به طور مستقل با استفاده از همين شيوه به بررسي فرا تابش اشعه ايكس كه از سياه چاله اي واقع در يك كهكشان كوچك همسايه به نام ان جي سي 5408 (NGC 5408) گسيل مي شد، پرداختند. آنها جرم اين سياه چاله را 2000 برابر جرم خورشيد تخمين زدند. دانشمندان با بهره گيري از اين روش به شناسايي سياه چاله هاي متوسطي كه بيش از هزاران برابر خورشيد جرم دارند، مي پردازند.اين دست از سياه چاله ها اگرچه در مقايسه با سياه چاله هايي كه چندين برابر ستارگان جرم دارند، بسيار شگرف جلوه مي كنند، اما در برابر سياه چاله هاي ابر پرجرمي كه صدها ميليون ها بار از تنها ستاره منظومه شمسي مان پرجرم ترند، بسيار ناچيز اند.
parsifa.com
