"اختروش‌های سرد" چه هستند؟

به گزارش ایسنا و به نقل از آی ای، در این گزارش به اینکه آیا "اختروش‌های سرد"(cold quasars) مخلوقات حاصل از مرگ کهکشانی هستند و اینکه آنها چه کار می‌کنند و چه ارتباطی با کهکشان‌ها دارند، می‌پردازیم.

مواد در اطراف "افق رویداد" جمع می‌شوند که نقطه‌ای است که در آن جاذبه به قدری قوی می‌شود که هیچ ماده‌ای، حتی نور قادر به فرار از آن نیست. همین طور که ماده اطراف سیاه‌چاله می‌چرخد​​، اصطکاک باعث گرم شدن گازها و سایر مواد موجود در دیسک می‌شود و آنها را در طیف نور اپتیکال، اشعه ایکس و طول موج‌های مادون قرمز در طیف الکترومغناطیسی قابل مشاهده می‌کند.

این اجرام بسیار درخشان هستند، به طوری که می‌توانند از نور تمام ستارگان کهکشان‌های خود بیشتر درخشش داشته باشند. این بسیار چشمگیر است. با این حال، اعتقاد بر این است که آنها یکی از آخرین مراحل تشکیل ستاره کهکشانی را نیز نشان می‌دهند.

اختروش یا  کوازار(Quasar) یک هسته فعال به شدت نورانی و دوردست است که وابسته به یک کهکشان  است. آنها در رده یک کلاس از اشیاء به نام هسته کهکشانی فعال قرار دارند.

اختروش‌ها پیشتر به عنوان منابع انرژی الکترومغناطیسی شامل امواج رادیویی و نور مرئی با انتقال به سرخ زیاد شناخته می‌شدند که به ستاره‌ها شبیه بودند. با وجود بحث‌های مختلف بر سر موجودیت این شیء آسمانی همگی دانشمندان به یک توافق علمی رسیدند که یک اختروش، هاله متراکم‌ شده ماده است که ابرسیاهچاله یک کهکشان جوان را احاطه کرده است.

پس از همه اینها پای کشف به اصطلاح "کوازارهای سرد" وسط می‌آید که نظریه ما را در مورد تکامل مرحله آخر کهکشان به چالش می‌کشد.

با نگاه به گذشته و به نخستین روزهای جهان، حدود ۶۷۰ میلیون سال پس از "مه‌بانگ"، ستاره شناسان قدیمی‌ترین ابرسیاه‌چاله را پیدا کردند که این اعتبار را به این نظریه می‌دهد که سیاه‌چاله‌ها جهان اولیه را تکثیر کرده‌اند و موجب بسط و گسترش آن شده‌اند.

ابرسیاه‌چاله مذکور موسوم به "J۰۳۱۳-۱۸۰۶" کمی بیش از ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد و تقریباً ۱.۶ میلیارد برابر خورشید جرم دارد. گاز و گرد و غبار بسیار زیادی دور این ابرسیاه‌چاله می‌چرخند و یک دیسک افزایشی براق را تشکیل داده‌اند که بیش از ۱۰۰۰ برابر درخشان‌تر از همه ستارگان کهکشان راه شیری است.

از آنجا که هر چیزی یک روز به پایان خود نزدیک می‌شود، سرانجام، کهکشان‌ها برای تولید ستاره‌های بیشتر سوخت‌شان تمام می‌شود، چرا که همه هیدروژن موجود آنها در سحابی‌ها، ستارگان و سیارات موجود قفل شده است و یا توسط یک ابرسیاه‌چاله بلعیده شده است. با این حال، اخترشناسان با استفاده از داده‌های طیفی حدس زده‌اند که ابرسیاه‌چاله "J۰۳۱۳-۱۸۰۶ " همچنان سالانه معادل ۲۵ خورشید را می‌بلعد که این بدان معناست که همچنان در حال رشد است.

این جایی است که "کوازارهای سرد" وارد می‌شوند

"اختروش‌های سرد" دقیقاً چه هستند؟ "آلیسون کرک‌پاتریک" نویسنده یک مقاله درباره اختروش‌های سرد از دانشگاه "کانزاس" در مقاله خود می‌گوید: تمام گازی که روی سیاه‌چاله جمع می‌شود، در حال گرم شدن و انتشار اشعه ایکس است و طول موج نوری که می‌دهد مستقیماً با میزان گرم بودن آن مطابقت دارد. به عنوان مثال، بدن من و شما نور مادون قرمز ساطع می‌کند، اما چیزی که باعث انتشار اشعه ایکس می‌شود یکی از داغ‌ترین چیزهای جهان هستی است.

این گاز شروع به جمع شدن بر روی سیاه‌چاله می‌کند و با سرعت نسبیتی شروع به حرکت می‌کند. شما همچنین یک میدان مغناطیسی در اطراف این گاز دارید که می‌تواند در هم بپیچد. به همان روشی که شراره‌های خورشیدی را دریافت می‌کنیم، می‌توان فواره‌هایی از مواد را در حال بالا رفتن از خطوط این میدان مغناطیسی و دور شدن از سیاه‌چاله مشاهده کرد.

این فواره‌ها اساساً منبع تأمین گاز کهکشان را خفه می‌کنند، بنابراین هیچ گاز دیگری نمی‌تواند به کهکشان برود و ستاره‌های جدید تشکیل دهد. پس از اینکه از تشکیل ستاره‌ها توسط یک کهکشان جلوگیری شود، ما می‌گوییم که این کهکشان یک کهکشان مرده منفعل است.

منطقی است که سیاه‌چاله واقع در مرکز کهکشان، تمام گاز و گرد و غباری را که می‌تواند تکینگی آن را از بین ببرد، می‌بلعد. پس معلوم می‌شود که اختروش‌ها برای کهکشان‌ها، حداقل برای بعضی از کهکشان‌ها حکم اعدام خودکار نیستند. تقریباً ۱۰ درصد از کهکشان‌های قدیمی‌تر که با اختروش‌ها در مرکز خود مشاهده و بررسی شده‌اند، دارای ذخیره گاز هستند و بنابراین هنوز در حال ایجاد ستاره‌های جدید هستند.

"کرک‌پاتریک" خاطرنشان کرد: ما قبلاً می‌دانستیم که اختروش‌ها از مرحله غبار آلودگی عبور می‌کنند. ما می‌دانستیم که آنها از مرحله سنگینی که گرد و غبار، ابرسیاه‌چاله را احاطه کرده است، عبور می‌کنند. ما آن را مرحله اختروش قرمز می‌نامیم. اما اکنون با این نمونه منحصر به فرد مواجه شده‌ایم که قبلاً ندیده بودیم. پیش از این اگر به کسی می‌گفتید که یک اختروش درخشان پیدا کرده‌اید که دارای رنگ نوری آبی است، اما هنوز گرد و غبار و گاز زیادی در آن وجود دارد و تشکیل ستاره زیادی نیز هنوز در آن رخ می‌دهد، مردم به شما می‌گفتند نه، این چیزی نیست که از این اجرام انتظار می‌رود.

"کرک‌پاتریک" می‌گوید: ما این طور فکر می‌کردیم که یک سیاه‌چاله در حال رشد داریم که غبار و گاز آن را فراگرفته است و شروع به انفجار این مواد می‌کند. سپس به یک شیء نورانی آبی تبدیل می‌شود. ما فرض کردیم وقتی گاز خود را بیرون می‌دمد، تمام منبع گاز خود را نیز منفجر می‌کند، اما به نظر می‌رسد در مورد این اجرام، چنین نیست. این اجرام گرد و غبار خودشان را منفجر می‌کنند، بنابراین ما آن را به شکل یک جرم آبی می‌بینیم، اما هنوز همه گرد و غبار و گاز موجود در کهکشان‌های میزبان را منفجر نکرده‌اند.

وی افزود: بگذارید بگویم این یک مرحله گذار ۱۰ میلیون ساله است. در بازه‌ها و مقیاس زمانی نجومی، این زمان، خیلی کوتاهی است. ما در حال انجام کاری هستیم که به آن بررسی کورکورانه می‌گوییم تا اجرامی را که به دنبال آنها نبودیم، پیدا کنیم و با یافتن این اجرام، می‌توان نشان داد که این اتفاق برای همه کهکشان‌ها رخ می‌دهد.

یک ستاره شناس از ناسا نوشت: پروژه "سوفیا"(SOFIA) که یک پروژه مشترک میان ناسا و مرکز هوافضای آلمان است، یک کهکشان بسیار دور را که بیش از ۵.۲۵ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد به نام ""CQ۴۴۷۹ مطالعه کرد. در هسته آن نوع خاصی از اختروش وجود دارد که اخیراً توسط "کرک‌پاتریک" کشف شد که "اختروش سرد" نامیده می‌شود. در این نوع اختروش، سیاه‌چاله فعال هنوز از مواد کهکشان میزبان خود استفاده می‌کند، اما انرژی شدید اختروش تمام گاز سرد را از بین نبرده است، بنابراین ستاره‌ها هنوز می‌توانند شکل بگیرند و کهکشان زنده بماند. این اولین بار است که محققان نگاهی نزدیک و دقیق به یک اختروش سرد دارند و مشتقیما رشد سیاه‌چاله، نرخ تولد ستارگان و میزان گاز سرد باقی مانده برای سوخت رسانی به کهکشان را اندازه‌گیری می‌کنند.

محققان می‌گویند، این "اختروش سرد" در حال حاضر هر ساله تقریباً ۱۰۰ ستاره مانند خورشید ما را به دنیا می‌آورد.

یکی از محققان گفت: "سوفیا" به ما اجازه می‌دهد تا در این پنجره کوتاه زمانی که دو فرآیند می‌توانند با هم وجود داشته باشند را ببینیم. این تنها تلسکوپی است که قادر به مطالعه تولد ستاره‌ها در این کهکشان است، بدون اینکه تحت تأثیر اختروش بسیار درخشان آن قرار گیرد.

محققان می‌گویند: اگر این رشد پیوسته ادامه یابد، قبل از اینکه کهکشان به پایان عمر خود برسد، جرم سیاه‌چاله و ستارگان اطراف آن سه برابر خواهد شد.

این رشد بسیار چشمگیری است، اما در نهایت این اختروش به احتمال زیاد تمام گاز و غبار مورد نیاز برای تشکیل ستاره را از بین خواهد برد. سوال اصلی این است که آیا این یک اتفاق نادر است یا ما شاهد مرحله‌ای هستیم که همه کهکشان‌های دارای اختروش طی می‌کنند؟