شناخت بهتر سیاه چاله ها با کشف ۱۰۰ بلیزر

شناخت بهتر سیاه چاله ها با کشف ۱۰۰ بلیزر

به گزارش اسمارت کاور، ستاره شناسان با کشف ۱۰۰ فوران از جانب سیاه چاله ها به سمت زمین که «بلیزر» نامیده می شوند، به دنبال آزمایش نظریه های فیزیک در محیط های پرتنش و شناخت هرچه بیشتر از سیاه چاله ها هستند.



به گزارش اسمارت کاور به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، ستاره شناسان درحال استفاده از ۱۰۰ سیاه چاله کلان جرم تازه کشف شده بعنوان آزمایشگاهی برای آزمایش های فیزیک پرتنش هستند.

این ابرسیاه چاله ها به سبب اینکه فواره های انفجاری متشکل از ماده و تشعشع را مستقیماً به سمت زمین پرتاب می کنند، بلیزر(blazar) نامیده می شوند.

یک بلیزر یک اختروش بسیار فشرده در رابطه با احتمالا یک ابرسیاه چاله در مرکز یک کهکشان بیضوی بسیار بزرگ و فعال است. بلیزرها در بین پر انرژی ترین پدیده ها در جهان و یک مبحث مهم در اخترشناسی فراکهکشانی هستند. بیلزرها اعضای یک گروه بزرگ تر از کهکشان های فعال می باشند که میزبان هسته کهکشانی فعال(AGN) هستند.

اختروَش یا کوازار(Quasar) هم یک هسته فعال بشدت نورانی و دوردست است که وابسته به یک کهکشان جوان است. آنها در رده یک کلاس از اشیا به نام هسته کهکشانی فعال قرار دارند.

آبه فالکون، رهبر گروه اخترفیزیک پرانرژی در دانشگاه ایالتی پِن می گوید: محیط های پرتنش سیاه چاله ها برای آزمایش فیزیک در مرز علم، عالی هستند. آنها فرصت هایی را برای مطالعه نظریه های نسبیت، درک بهتر نحوه رفتار ذرات در انرژی های بالا، مطالعه منابع بالقوه پرتوهای کیهانی که به اینجا بر روی زمین می رسند و مطالعه تکامل و تشکیل سیاه چاله های کلان جرم و فواره های آنها در اختیار ما قرار می دهند.

بلیزرها زمانی شلیک می شوند که مقداری از مواد اطراف یک ابرسیاه چاله به سطح آن مکیده نمی گردد، اما در عوض با سرعتی نزدیک به سرعت نور به سمت قطب های سیاه چاله می رود. از آنجاییکه فعالیت فواره مستقیماً با نحوه جمع آوری جرم ابرسیاه چاله ها مرتبط می باشد، آشکارسازی این پدیده می تواند نشان دهد که چگونه این غول های کیهانی تا جرمی معادل میلیونها یا حتی میلیاردها برابر خورشید رشد می کنند.

استفان کربی، دانشجوی کارشناسی ارشد نجوم و اخترفیزیک و یکی از نویسندگان این پژوهش می گوید: از آنجاییکه فواره یک بلیزر مستقیماً به سمت ما نشانه می رود، می توانیم تشکیل آنها را از فاصله بسیار دورتری نسبت به سایر سامانه های سیاه چاله ای ببینیم، شبیه به این که وقتی مستقیماً به یک چراغ قوه نگاه می کنید، در درخشان ترین حالت خود ظاهر می شود.

وی اضافه کرد: مطالعه بلیزرها هیجان انگیز است، چونکه خصوصیت های آنها به ما اجازه می دهد به سوال هایی در رابطه با ابرسیاه چاله ها در سرتاسر جهان پاسخ دهیم.

این گروه پژوهشی بلیزرهای جدید را در حالی پیدا کردند که با تلسکوپ به تشعشعات کیهانی پرانرژی طبقه بندی نشده نگاه می کردند. این بلیزرهای تازه شناسایی شده در مقایسه با نمونه های معمولی از این اجرام کیهانی قدرتمند، کم نور هستند که اغلب می توانند از نور ترکیبی هر ستاره در کهکشان میزبان آنها فراتر بروند.

بلیزرهای کم نور به گروه اجازه دادند تا یک نظریه بحث برانگیز پیرامون انتشار بلیزرها به نام «توالی بلیزر» را آزمایش نمایند.

بلیزرها در سرتاسر طیف الکترومغناطیسی، از نور کم انرژی مانند امواج رادیویی تا پرتوهای گامای بسیار پرانرژی، نور ساطع می کنند. طیف نور بلیزرها در دو طول موج خاص به حداکثر می رسد: در طول موج های پرتوی گاما و در طیفی از طول موج های کم انرژی. ضمن این که طول موج دقیق این حداکثرها از بلیزری به بلیزر دیگر متفاوت می باشد و می تواند در طول زمان تغییر کند.

نظریهتوالی بلیزر پیشبینی می کند که اوج انرژی پایین تر برای بلیزرهای روشن نسبت به بلیزرهای کم نور، بیشتر به سمت سرخ(یا انتهای انرژی پایین)طیف الکترومغناطیسی خواهد بود. با این وجود، انجام مشاهدات برای تأیید این نظریه دشوار است.

در واقع تشخیص و طبقه بندی بلیزرهای سرخ با تلسکوپ هایی که هم اکنون درحال کار هستند، بسیار دشوار است. در حالیکه یافتن این بلیزرها زمانی که اوج آنها در انرژی های بالاتر است یا زمانی که روشن هستند، بسیار آسان تر است.

اکنون پژوهش های جدید با هدف شروع کاوش در توالی بلیزر با کاوش در درخشندگی های پایین تر بلیزرهای کم انرژی و پرانرژی شروع شده است.

این گروه به لیستی از منابع پرتوی گاما که توسط تلسکوپ فضایی پرتوی گامای فِرمی شناسایی شده بود، نگاهی انداخت و تابش های پرانرژی را یافت که هنوز با یک اوج کم انرژی از همان منبع مرتبط نشده بود. اخترشناسان به ازای هر تابشی که در پرتوهای گاما دیده می شود، یک تشعشع مشابه در پرتوی ایکس، نور فرابنفش یا نور مرئی که توسط رصدخانه نیل گرلز سویفت(Neil Gehrels Swift) شناسایی شده بود، یافتند.

دریافت اطلاعات از بایگانی این تلسکوپ به پژوهشگران کمک کرد تا نور ۱۰۶ بلیزر کم نور جدید را مشاهده و شناسایی کنند.

کربی توضیح داد: مشاهدات تلسکوپ سوئیفت به ما این امکان را داد که موقعیت این بلیزرها را با دقت بسیار بیشتری نسبت به تکیه بر داده های تلسکوپ فرمی به تنهایی مشخص نماییم. گردآوری تمام این داده ها همراه با دو رویکرد فنی جدید به ما کمک کرد تا بفهمیم اوج انرژیِ کم در کجای طیف الکترومغناطیسی برای هر یک از بلیزرها رخ می دهد.

فناوری یادگیری ماشینی(شکلی از هوش مصنوعی) برای مساعدت با جستجو و مدل سازی فیزیکی بود که تأیید کرد نمونه های کم نور معمولا در نور آبی و با انرژی بالاتر به اوج می رسند.

در ادامه، این گروه تلاش خواهد نمود با بهره گیری از این مجموعه داده ها، پیشبینی هایی در رابطه با بلیزرهایی انجام دهد که هنوز برای ستاره شناسان و شناسایی مستقیم، کم نور هستند.

کربی می گوید: هنوز هزاران منبع از داده های فرمی وجود دارد که ما هیچ همتای پرتوی ایکس برای آنها پیدا نکرده ایم و این یک فرض کاملا محتمل است که خیلی از این منابع هم بلیزرهایی هستند که در پرتوی ایکس خیلی کم نور هستند و نمی توانیم آنها را تشخیص دهیم.

پژوهش های آینده می تواند به پژوهشگران اجازه دهد تا توالی بلیزر را هم بیشتر آزمایش نمایند. کربی می گوید پژوهش جدید همینطور می تواند قدرت میدان مغناطیسی یک فوران بلیزر و سرعت حرکت ذرات آبستن درون آنرا نشان دهد.

وی اضافه کرد: این مهم می باشد که همیشه برای توسعه مجموعه داده هایمان تلاش نماییم تا به منابع کم نورتر و کم نورتر برسیم، چونکه این امر سبب می شود نظریه های ما کامل تر و کمتر مستعد شکست ناشی از سوگیری های غیرمنتظره شوند. من به شخصه برای تلسکوپ های جدید و کاوش در بلیزرهای حتی کم نورتر در آینده هیجان زده هستم.

پژوهش های این گروه برای انتشار در مجله Astrophysical پذیرفته شده و در پایگاه پیش چاپ arXiv انتشار یافته است.




منبع:

1402/02/31
12:16:34
5.0 / 5
285
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۲ بعلاوه ۳
اسمارت کاور
smartcover.ir - مالکیت معنوی سایت اسمارت كاور متعلق به مالکین آن می باشد