سیاه‌چاله عظیم ستاره‌ای را متلاشی می‌کند و از بقایای آن برای حمله به دیگری استفاده می‌کند: ناسا
یک سیاه‌چاله عظیم یک ستاره را تخریب کرده و اکنون از خرابه‌های آن برای مبارزه با ستاره دیگر یا سیاه‌چاله کوچک‌تری استفاده می‌کند.
این کشف، که با استفاده از چاندرا، تلسکوپ فضایی هابل، NICER (بررسی ترکیب داخلی ستاره نوترونی)، رصدخانه نیل گه‌رلز سوئیفت و دیگر تلسکوپ‌ها انجام شده‌است، به ستاره‌شناسان کمک می‌کند تا دو معمای کیهانی را که پیشتر فقط نشانه‌هایی از اتصال آنها وجود داشت، پیوند دهند.
این پژوهش همچنین اطلاعاتی درباره محیط اطراف برخی از بزرگترین انواع سیاه‌چاله‌ها فراهم می‌کند.
قدرت سیاه‌چاله
در سال 2019، ستاره‌شناسان شاهد سیگنالی از ستاره‌ای بودند که خیلی به یک سیاه‌چاله نزدیک شد و توسط نیروهای گرانشی سیاه‌چاله نابود شد.
پس از متلاشی شدن، بقایای ستاره به شکل دیسکی در اطراف سیاه‌چاله قرار گرفت، مانند یک گورستان ستاره‌ای.
با گذشت چند سال، این دیسک گسترش یافته و حالا مستقیماً در مسیر ستاره دیگری قرار گرفته است، احتمالاً سیاه‌چاله‌ای با جرم ستاره‌ای، که در فاصله‌ای امن قبلی به دور سیاه‌چاله عظیم می‌چرخید.
همان‌طور که می‌چرخد، این ستاره مداری مکرراً به دیسک خرابه‌ها می‌کوبد تقریبا هر 48 ساعت یک بار. وقتی این اتفاق می‌افتد، برخورد امواج پرتو X ایجاد می‌کند که توسط چاندرا ثبت شده است.
مت نیچول از دانشگاه کوئینز بلفاست، بریتانیا، گفت: «تصور کنید یک غواص مکرراً وارد استخری می‌شود و هر بار که وارد آب می‌شود، بسته می‌سازد.»
«ستاره در این مقایسه مانند غواص است و دیسک، استخر، و هر بار که ستاره سطح را می‌زند، یک 'بسته' بزرگ از گاز و پرتو X ایجاد می‌کند. همان‌طور که ستاره دور سیاه‌چاله می‌چرخد، بارها این کار را تکرار می‌کند.»
در یک لحظه متلاشی شده
دانشمندان موارد بسیاری را ثبت کرده‌اند که در آنها یک جسم خیلی به سیاه‌چاله نزدیک می‌شود و در یک انفجار نور تکه‌تکه می‌شود. ستاره‌شناسان این‌ها را «اتفاقات تخریب جزر و مدی» می‌نامند.
در سال‌های اخیر، ستاره‌شناسان یک کلاس جدید از فلاش‌های روشن از مرکز کهکشان‌ها کشف کرده‌اند که تنها در پرتو X دیده می‌شوند و چندین بار تکرار می‌شوند.
این رویدادها نیز به سیاه‌چاله‌های فوق‌جرم متصل هستند، اما ستاره‌شناسان نمی‌توانستند توضیح دهند که چه چیزی باعث شده تا این پرتو X نیمه‌منظم باشد. آنها این‌ها را «انفجارهای شبه‌دوره‌ای» نامیدند.
دیراج پاشام از موسسه فناوری ماساچوست، همکار مقاله عنوان کرده است: «حدس و گمان‌های فراوانی در مورد ارتباط این پدیده‌ها وجود داشت و اکنون ما شواهدی پیدا کردیم که آنها متصل هستند.»
«این مثل این است که دو معمای کیهانی را همزمان حل کنیم.»
این رویداد تخریب جزر و مدی، که حالا به نام AT2019qiz شناخته می‌شود، برای اولین بار در سال 2019 توسط تلسکوپ پهن‌دید اپتیکی در رصدخانه پالومار به نام مجموعه گذرای زویکی کشف شد.
در سال 2023، ستاره‌شناسان از چاندرا و هابل برای بررسی خرابه‌های باقی‌مانده پس از تخریب جزر و مدی استفاده کردند.
درک سیاه‌چاله‌های عظیم
داده‌های چاندرا در طول سه مشاهده با فاصله حدود 4 تا 5 ساعت به دست آمده است. کل زمان نمایش حدود 14 ساعت داده‌های چاندرا تنها یک سیگنال ضعیف در ابتدا و انتهایی نشان داد، اما یک سیگنال بسیار قوی در مشاهده میانی.
از آنجا، نیچول و همکارانش از NICER برای بررسی مکرر AT2019qiz نسبت به فوران‌های مکرر پرتو X استفاده کردند. داده‌های NICER نشان داد که AT2019qiz حدود هر 48 ساعت یک بار فوران می‌کند. مشاهدات از سوئیفت و تلسکوپ AstroSat هند این یافته را تأیید کردند.
داده‌های فرابنفش از هابل که همزمان با مشاهدات چاندرا به دست آمده است، به دانشمندان اجازه داد تا اندازه دیسک اطراف سیاه‌چاله فوق‌جرم را تعیین کنند.
آنها دریافتند که دیسک به اندازه‌ای بزرگ شده است که اگر هر جسمی برای حدود یک هفته یا کمتر به دور سیاه‌چاله مدار کند، با دیسک برخورد کرده و فوران‌هایی ایجاد کند.
اندرو مامری، از دانشگاه آکسفورد، گفت: «این یک جهش بزرگ در درک ما از منشاء این فوران‌های منظم است. اکنون متوجه شده‌ایم که باید چند سال برای 'روشن شدن' فوران‌ها پس از متلاشی شدن یک ستاره صبر کنیم، زیرا زمان می‌برد تا دیسک به اندازه کافی بزرگ شود تا با ستاره دیگری روبرو شود.»
این نتیجه برای جستجوی فوران‌های شبه‌دوره‌ای بیشتر که با تخریب‌های جزر و مدی مرتبط هستند، تأثیراتی دارد. پیدا کردن بیشتر این‌ها به ستاره‌شناسان اجازه می‌دهد تا شیوع و فاصله‌های اجسام در مدارهای نزدیک به سیاه‌چاله‌های فوق‌جرم را اندازه‌گیری کنند.
برخی از این‌ها ممکن است اهداف مناسبی برای رصدخانه‌های موج گرانشی آینده باشند. ماموریت‌های ناسا بخشی از شبکه در حال رشد جهانی ماموریت‌هایی با قابلیت‌های مختلف اما مکمل هم بوده که به دنبال تغییراتی مانند این‌ها برای حل معماهای چگونه کار می‌کند هستند.
