سیاه‌چاله‌ای که شاید «۱۰۰ تریلیون برابر» از ستاره مرگ قدرتمندتر باشد

چهار سال پیش، اخترشناسان یک سیاه‌چاله کلان‌جرم دوردست را مشاهده کردند که در حال بلعیدن کامل یک ستاره بود. این ستاره بیش از حد به سیاه‌چاله نزدیک شده بود و گرانش فوق‌العاده قدرتمند آن هیچ راه گریزی برایش باقی نگذاشت.

کد خبر: ۹۰۹۹۳۶

تاریخ: ۲۶ بهمن ۱۴۰۴ - ۱۶:۵۷

به گزارش انتخاب و به نقل از  sciencealert ؛ این رویداد که «گسیختگی کشندی» (Tidal Disruption Event یا TDE) نام دارد، اکنون بعد چهار سال  همچنان شگفتی‌آفرین است؛ زیرا خروجی انرژی آن نه‌تنها کاهش نیافته، بلکه همچنان در حال افزایش است.

این رویداد با نام AT2018hyz شناخته می‌شود؛ AT مخفف Astronomical Transient (رویداد گذرای نجومی)، عدد ۲۰۱۸ سال کشف اولیه، و hyz یک کد ترتیبی مربوط به همان سال است. این پدیده نخستین‌بار در سال ۲۰۱۸ توسط پروژه «پیمایش خودکار سراسر آسمان برای ابرنواخترها» (ASASS-SN) شناسایی شد، اما انتشار امواج رادیویی آن تازه در سال ۲۰۲۲ آشکار و ثبت شد.

یافته‌های جدید که نشان می‌دهد میزان انتشار انرژی همچنان رو به افزایش است، در مجله The Astrophysical Journal منتشر شده است. عنوان مقاله «ادامه درخشش سریع رادیویی در رویداد گسیختگی کشندی AT2018hyz» است و نویسنده اصلی آن ایوت سندز (Yvette Cendes)، استادیار فیزیک در دانشگاه اورگن است.

پژوهشگران می‌نویسند:
«ما مشاهدات رادیویی مداومی از رویداد گسیختگی کشندی AT2018hyz ارائه می‌کنیم که نخستین‌بار ۹۷۲ روز پس از گسیختگی در طول‌موج رادیویی آشکار شد؛ آن هم پس از چندین تلاش ناموفق پیشین.»

داده‌های جدید بازه‌ای حدود ۱۳۷۰ تا ۲۱۶۰ روز پس از گسیختگی را پوشش می‌دهد و نشان می‌دهد که منحنی نوری این رویداد در تمام بسامدهای رادیویی همچنان در حال افزایش است.

چرا این رویداد این‌قدر عجیب است؟

این پدیده نخست در سال ۲۰۱۸ در نور مرئی مشاهده شد و در آن زمان صرفاً یکی از چندین TDE شناخته‌شده به نظر می‌رسید. اما چند سال بعد، سندز دوباره آن را بررسی کرد و دریافت که سیاه‌چاله در حال انتشار حجم عظیمی از امواج رادیویی است.

در مقاله‌ای که در سال ۲۰۲۲ منتشر شد، پژوهشگران اشاره کردند که این افزایش شدید را نمی‌توان با سناریوهای معمولی توضیح داد و احتمالاً «پرتاب مواد با تأخیر» رخ داده است.

اکنون در مقاله تازه گزارش شده که انرژی گسیل‌شده از این سیاه‌چاله کلان‌جرم طی سال‌های اخیر به‌طور چشمگیری افزایش یافته است — به‌طوری‌که در حال حاضر ۵۰ برابر درخشان‌تر از زمان نخستین آشکارسازی آن است.

دو سناریوی احتمالی

دانشمندان دو توضیح اصلی برای این افزایش درخشندگی رادیویی مطرح کرده‌اند:

۱. خروج کروی با تأخیر:
در این سناریو، جریان مواد حدود ۶۲۰ روز پس از گسیختگی اولیه آغاز شده است. مدل‌های فیزیکی نشان می‌دهد که این خروج مواد تقریباً ۱.۷ سال پس از کشف انتشار نور مرئی آغاز شده است.

۲. فواره اخترفیزیکی (جت):
در این حالت، یک جت بسیار پرسرعت با زاویه‌ای دور از خط دید ما و با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کند. در مراحل اولیه، اثر «باریکه‌سازی نسبیتی» باعث می‌شود تابش آن سرکوب شود، اما با کاهش سرعت و گسترش جت، تابش به‌طور ناگهانی افزایش می‌یابد.

پژوهش نشان می‌دهد که این سیل امواج رادیویی احتمالاً تا سال ۲۰۲۷ به افزایش خود ادامه خواهد داد و سپس به اوج می‌رسد.

سندس در بیانیه‌ای خبری گفت:
«این واقعاً غیرعادی است. به‌سختی می‌توانم نمونه دیگری را تصور کنم که طی چنین بازه طولانی‌ای این‌گونه رو به افزایش باشد.»

مقایسه با انفجارهای کیهانی و «ستاره مرگ»

وقتی پژوهشگران میزان انرژی خروجی این سیاه‌چاله را محاسبه کردند، با شگفتی دیگری روبه‌رو شدند: انرژی آن تقریباً با انرژی یک انفجار پرتو گاما (GRB) برابری می‌کند — و انفجارهای پرتو گاما درخشان‌ترین و پرانرژی‌ترین رویدادهای شناخته‌شده در جهان هستند.

برای مقایسه‌ای جذاب، نویسندگان مقاله آن را با «ستاره مرگ» در مجموعه Star Wars سنجیدند. بر اساس محاسبات هواداران این مجموعه، این سیاه‌چاله دست‌کم یک تریلیون برابر بیشتر از یک «ستاره مرگ» کاملاً عملیاتی انرژی منتشر می‌کند — و این عدد حتی می‌تواند به ۱۰۰ تریلیون برابر هم برسد.

البته این برآوردها از فاصله‌ای بسیار دور انجام شده‌اند و تنها مشاهدات بیشتر می‌تواند دقت آن‌ها را تأیید کند.

پرسشی مهم برای آینده

این کشف یک پرسش اساسی مطرح می‌کند:
آیا سیاه‌چاله‌های دیگر و رویدادهای گسیختگی کشندی نیز چنین افزایش تدریجی و دیرهنگام تابش را نشان می‌دهند؟

پاسخ فعلاً روشن نیست — زیرا تاکنون کمتر کسی چنین جست‌وجویی انجام داده است. سندز می‌گوید:
«اگر انفجاری رخ داده باشد، چرا باید انتظار داشته باشیم سال‌ها بعد دوباره چیزی ببینیم، آن هم وقتی قبلاً چیزی مشاهده نشده بود؟»

او همچنین اشاره می‌کند که دریافت زمان رصد با قدرتمندترین تلسکوپ‌های جهان بسیار رقابتی است؛ اما اکنون که یک نمونه غیرعادی کشف شده، درخواست‌های پژوهشی برای جست‌وجوی موارد مشابه، پشتوانه علمی قوی‌تری خواهند داشت.

هرچند این تنها TDE با انتشار رادیویی تأخیری نیست، اما میزان درخشندگی آن در مقایسه با سایر نمونه‌ها کاملاً استثنایی است.

پژوهشگران در پایان می‌نویسند:
«AT2018hyz حتی در میان رویدادهای گسیختگی کشندی با تابش رادیویی دیرهنگام نیز پدیده‌ای منحصربه‌فرد است و مشاهدات آینده به ما کمک خواهد کرد میان سناریوهای مطرح‌شده تمایز قائل شویم.»

تیم پژوهشی قصد دارد رصد این سیاه‌چاله را در طول‌موج‌های مختلف ادامه دهد تا روند تکامل جریان مواد و محیط پیرامون هسته کهکشانی آن را با دقت بیشتری بررسی کند.ل