ستاره ای در مدار مرگ

دانشمندان با استفاده از کاوشگر پرتو ایکس رزی (Rossi) سازمان ناسا ستاره محکوم به مرگی را یافته اند که به دور یک سیاهچاله متوسط می گردد.این سیاهچاله از نوعی است که دانشمندان نمی توانستند وجود آن را تائید کنند و بیش از یک دهه آنها را ناامید و دلسرد کرده بود.با کشف این ستاره و دوره مداری آن، دانشمندان اکنون یک قدم تا اندازه گیری جرم یک چنین سیاهچاله ای فاصله دارند:قدمی که وجود این سیاهچاله را تائید می کند. دوره و محل این ستاره که در پیچش مرگ به دام افتاده با فرضیه اصلی چگونگی شکل گیری این گونه سیاهچاله مطابقت می کند.یک گروه از دانشمندان دانشگاه آیووا به سرپرستی پروفسور «فیلیپ کارت» این نتایج را در نشریه علمی «ساینس» اعلام کردند.نتایج مذکور همچنین در شماره ۲۷ ژانویه ۲۰۰۶ مجله «نیچر» منتشر خواهد شد.
کارت می گوید: «ما این ستاره را در مرحله ای بی نظیر از سیر تکاملی آن مشاهده می کنیم؛ مرحله ای که طی آن ستاره با متورم شدن تبدیل به یک غول قرمز می شود و به سمت پایان عمر خود گذار می کند. در نتیجه گاز ستاره به درون سیاهچاله سرازیر می شود که باعث روشن شدن تمامی این ناحیه می شود. این بخشی از آسمان است که در مورد آن به خوبی مطالعه شده و ما این ستاره را با کمی خوش شانسی و پشتکار زیاد کشف کردیم.»سیاهچاله جرمی بسیار پرچگال با نیروی گرانشی شدید است که هیچ چیز _ حتی نور _ نمی تواند از حوزه جاذبه آن فرار کند. ناحیه سیاهچاله زمانی مرئی می شود که ماده به سوی آن ریزش می کند و بسیار داغ می شود. این نور قبل از عبور ماده از مرز موسوم به «افق رویداد» منتشر می شود.کهکشان ما از میلیون ها سیاهچاله پر شده است که هر کدام جرمی به اندازه چند خورشید دارند. این سیاهچاله ها از فروریختن ستاره های بسیار حجیم شکل می گیرند. اکثر کهکشان ها در مرکز خود دارای یک سیاهچاله فوق العاده حجیم هستند که جرمی معادل میلیون ها تا میلیاردها خورشید را در خود دارد. این جرم در ناحیه ای شکل می گیرد که اندازه آن بزرگ تر از منظومه خورشیدی ما نیست.دانشمندان نمی دانند که این سیاهچاله ها چگونه شکل می گیرند ولی شکل گیری آنها احتمالاً مستلزم فروریزی مقادیری عظیم از گازهای اولیه است.دکتر «جین اسوانک»دانشمند پروژه کاوشگر رزی از مرکز پرواز فضایی ناسا می گوید: «طی دهه گذشته ماهواره های متعددی شواهدی در مورد یک نوع جدید سیاهچاله به دست آوردند که اندازه آنها بین صد تا ده هزار جرم خورشیدی است.بحث هایی در مورد جرم و چگونگی شکل گیری این سیاهچاله ها وجود داشت. کاوشگر رزی بینش اساسی و نوینی در این مورد فراهم آورده است.»این سیاهچاله های مشکوک که جرمی متوسط دارند سرچشمه های درخشانی از پرتو ایکس هستند و به همین دلیل به آنها «اجرام پرتو ایکس فرادرخشان» می گویند. در واقع اکثر برآوردهای جرم این سیاهچاله ها فقط بر این محاسبه استوار است که برای ایجاد یک نور با یک شدت خاص چه مقدار نیروی گرانشی لازم است.دانشمندان با استفاده از فیزیک نیوتنی می توانند جرم یک جرم را با در دست داشتن دوره مداری و سرعت اجرام کوچک تری که به دور آن می چرخند محاسبه کنند.«سایمت» یکی دیگر از دانشمندان این گروه می گوید: «ما هر ۶۲ روز یک کاهش و افزایش را در نور پرتو ایکس مشاهده کردیم که احتمالاً به خاطر مدار ستاره همراه سیاهچاله است. به دلیل اینکه ستاره در ناحیه ای پوشیده از غبار قرار دارد تعیین سرعت آن سخت خواهد بود. غبارآلود بودن این ناحیه رصد ستاره و محاسبه سرعت آن توسط تلسکوپ های فروسرخ و اپتیکی را دشوار می کند. اما فعلاً دوره مداری آن به آشکار شدن بعضی موارد کمک می کند.»
این سیاهچاله مشکوک و جرم متوسط که M۸۲ X-۱ نامیده می شود یک «جرم پرتو ایکس فرا درخشان» است که در یک خوشه ستاره ای قرار دارد.این خوشه شامل حدود یک میلیون ستاره است که در ناحیه ای به گستردگی ۱۰۰ سال نوری تجمع کرده اند. یک فرضیه پیشرو عنوان می کند که چندین رمبش ستاره ای طی یک دوره کوتاه در یک ناحیه پرستاره باعث ایجاد یک ستاره غول آسای کم عمر می شود که بعد از فروریختن به یک سیاهچاله با جرم هزار خورشید تبدیل می شود. چگالی موجود در خوشه نزدیکM۸۲ X-۱ برای ایجاد چنین سیاهچاله ای کافی است. هیچ ستاره مجاور معمولی نمی تواند سوخت کافی برای نور درخشان M۸۲ X-۱ فراهم کند.اما دوره مداری ۶۲روزه بیانگر آن است که ستاره مجاور می باید چگالی بسیار پائینی داشته باشد. این موضوع تایید کننده سناریویی است که یک ستاره بسیار غول آسا و متورم در حال از دست دادن جرم خود به میزانی است که برای سوخت دهی به M۸۲ X-۱ کافی است.«کارت» اضافه می کند:«با کشف دوره مداری، ما اکنون تصویر بدون تناقضی از کل سیر تکاملی سیاهچاله جرم متوسط و ستاره همراه آن را در اختیار داریم. این سیاهچاله در یک خوشه بزرگ ستاره ای شکل گرفت و سپس یک ستاره همراه را به دام انداخت.ستاره همراه تکامل یافته و به غول تبدیل شد. ما اکنون این سیاهچاله را به عنوان منبع فوق العاده درخشانی از پرتو ایکس مشاهده می کنیم زیرا ستاره همراه منبسط شد و اکنون سیاهچاله را تغذیه می کند.»
ترجمه: فرشید کریمی

منبع : روزنامه شرق