در فاصله‌ای حدود ۳.۵ میلیارد سال نوری از ما، رقصی مرگبار و باشکوه در جریان است. برای دهه‌ها، اخترشناسان به تپش‌های مرموز نوری از قلب کهکشانی به نام OJ 287 چشم دوخته بودند؛ تپش‌هایی که هر ۱۲ سال یک‌بار تکرار می‌شد و داستانی از یک زوج پنهان را نجوا می‌کرد.
اکنون، برای نخستین بار در تاریخ، چشم مسلح ما توانسته است تصویری مستقیم از این والس کیهانی را به نظاره بنشیند: دو سیاهچاله ابرپرجرم که در یک مدار محکوم به فنا، به دور یکدیگر می‌چرخند.
این دستاورد خارق‌العاده که در مجله معتبر The Astrophysical Journal منتشر شده، مُهری بر دهه‌ها نظریه‌پردازی و رصد غیرمستقیم است و سرانجام مدل هسته‌ی دوتایی کهکشان OJ 287 را تأیید می‌کند.
مائوری والتونن، اخترشناس دانشگاه تورکو در فنلاند و نویسنده اصلی این پژوهش، با هیجان می‌گوید: برای اولین بار، ما موفق شدیم تصویری از دو سیاهچاله که به دور یکدیگر می‌چرخند به دست آوریم.
فانوس‌های کیهانی در دل تاریکی
خود سیاهچاله‌ها، همان‌طور که از نامشان پیداست، کاملاً تاریک و نامرئی هستند. پس چگونه می‌توان از آن‌ها عکس گرفت؟ پاسخ در پیامدهای حضور هیولاوار آن‌ها نهفته است. OJ 287 یک -کوازار- است؛ درخشان‌ترین اجرام عالم که انرژی خود را از سیاهچاله‌های ابرپرجرمِ حریصی در مرکزشان تأمین می‌کنند.
این سیاهچاله‌ها توسط دیسک عظیمی از گاز و غبار احاطه شده‌اند که با سرعتی سرسام‌آور به دورشان می‌چرخد. اصطکاک و گرانش شدید، این مواد را تا دماهای فوق‌العاده بالایی داغ کرده و باعث درخشش خیره‌کننده آن‌ها می‌شود.
اما گاهی، بخشی از این مواد، پیش از بلعیده شدن، در امتداد خطوط میدان مغناطیسی به سمت قطب‌های سیاهچاله هدایت شده و با سرعتی نزدیک به سرعت نور به فضا پرتاب می‌شوند. این فواره‌های عظیم و پرانرژی که -جت‌های اخترفیزیکی- نام دارند، مانند فانوس‌های دریایی کیهانی عمل کرده و موقعیت سیاهچاله‌ها را فاش می‌کنند. در تصویر جدید، اخترشناسان توانسته‌اند جت‌های مجزای هر دو سیاهچاله را شناسایی کنند.
داستان یک زوج نامتعارف
آنچه OJ 287 را از سایر کوازارها متمایز می‌کند، نوسانات نوری منظم آن با یک دوره تناوب ۱۲ ساله است که از سال ۱۹۸۲ توجه اخترشناسان را به خود جلب کرد. این الگوی ساعت‌مانند، قوی‌ترین سرنخ برای وجود یک همدم بود: یک سیاهچاله کوچک‌تر که به دور غول اصلی می‌چرخد و در مسیر مداری عجیب خود، هر ۱۲ سال یک‌بار از میان دیسک مواد آن عبور می‌کند و باعث یک شراره نوری عظیم می‌شود.
غول اصلی این سیستم، یک هیولای واقعی با جرمی حدود ۱۸ میلیارد برابر خورشید است. جت قدرتمند آن پیش از این نیز رصد شده بود. اما همدم کوچک‌تر آن، با جرمی در حدود ۱۵۰ میلیون برابر خورشید، همیشه از دیده‌ها پنهان بود و شناسایی جت آن به یک چالش بزرگ تبدیل شده بود.
نگاهی دوباره به گذشته با چشمانی تیزبین
کلید حل این معما در داده‌هایی نهفته بود که تقریباً یک دهه پیش، در سال ۲۰۱۴، توسط رصدخانه فضایی RadioAstron جمع‌آوری شده بود. این تلسکوپ رادیویی که با همکاری آنتن‌های زمینی کار می‌کرد، به وضوح تصویری بی‌سابقه‌ای دست یافت که معادل تصویربرداری از یک سکه روی سطح ماه است.
پژوهشگران با این فرض که اگر جتی از سیاهچاله کوچک‌تر وجود داشته باشد، باید در این داده‌های فوق‌دقیق پنهان باشد، دوباره به سراغ نقشه‌های رادیویی قدیمی رفتند. آن‌ها همچنین مسیر حرکت سیاهچاله دوم و تأثیر آن بر جت خودش را محاسبه کردند. از آنجایی که این سیاهچاله با سرعت بسیار بالایی در حال حرکت است، جت آن باید مانند آبی که از یک آب‌پاش در حال چرخش خارج می‌شود، مسیری پیچ‌خورده و مارپیچ داشته باشد.
سرانجام، با مقایسه مدل‌های نظری و نقشه‌های رادیویی، قطعات پازل در جای خود قرار گرفتند. یکی از ویژگی‌های کم‌نور و زاویه‌دار در تصویر، تقریباً به طور کامل با مسیر پیش‌بینی‌شده برای جت سیاهچاله دوم مطابقت داشت. این کشف، تصاویر RadioAstron را به اولین شواهد تصویری از دو جت مجزا که هر کدام از یک سیاهچاله ابرپرجرم فوران می‌کنند، تبدیل کرد.
آینده این رقص کیهانی
این تصویر، فصلی جدید در مطالعه تکامل کهکشان‌ها و ادغام سیاهچاله‌ها می‌گشاید. گام بعدی، تأیید این یافته‌ها با مشاهدات جدید است. نقشه رادیویی دیگری از OJ 287 هم‌اکنون در دست تهیه است که شاید سرنخ‌های بیشتری از رفتار این جت آشکار کند. با این حال، برای مشاهدات دقیق‌تر بعدی، شاید مجبور باشیم تا دهه ۲۰۳۰ منتظر بمانیم، زمانی که جت دوم دوباره در موقعیت مناسبی برای رصد قرار خواهد گرفت. این داستان هنوز به پایان نرسیده و این زوج کیهانی همچنان رازهای بسیاری برای فاش کردن در سینه دارند.
0 نظرات