سیاه چاله‌ای که مواد داغ به فضا پرتاب می‌کند

این سیاهچاله و ستاره همراه آن در سیستمی به نام MAXI J1820+070 در کهکشان راه شیری و در فاصله حدود 10 هزار سال نوری از زمین کشف شدهاند. این سیاه چاله جرمی حدود هشت برابر خورشید دارد و به عنوان به اصطلاح سیاهچالهای با جرم ستارهای شناخته میشود که از انهدام یک ستاره بزرگ تشکیل شده است. (این سیاه چاله برخلاف سیاه چالههای ابرجرم است که میلیونها و یا میلیاردها برابر جرم خورشید وزن دارند)

ستاره همراه این سیاهچاله که به دور آن میچرخد جرمی حدود نصف جرم خورشید دارد. جاذبه قوی این سیاه چاله باعث میشود که ماده از ستاره همراه به سمت یک صفحه ساطع کننده اشعه ایکس که در اطراف سیاه چاله قرار دارد، کشیده شود.

مقداری از این گازهای داغ در صفحه ساطع کننده اشعه ایکس از «افق رویداد» (نقطه بدون بازگشت) عبور کرده و به درون سیاهچاله میافتد اما در عوض برخی دیگر از آنها به صورت جفتی از پرتوهای کوتاه ماده و یا جتها، از این سیاه چاله دور میشوند.

این جتها در جهتهای مخالف از خارج از افق رویداد و در امتداد خطوط میدان مغناطیسی پرتاب میشوند. فیلم جدید از رفتار این سیاه چاله مبتنی بر چهار رصد از رصدخانه اشعه ایکس چاندرا در نوامبر 2018 و فوریه، مه و ژوئن 2019 است که در مقاله ای به سرپرستی «ماتیلد اسپیناس» از Université de Paris گزارش شده است.

در این تصویر، MAXI J1820+070 منبع روشنی از اشعه ایکس است که در وسط تصویر مشاهده میشود و منابع اشعه ایکس را میتوان مشاهده کرد که در پرتوهای کوتاهی از ماده و یا جتها از شمال و جنوب این سیاه چاله دور میشوند.

MAXI J1820+070، یک منبع نقطهای اشعه ایکس است با این وجود به نظر میرسد که بزرگتر از یک منبع نقطهای است زیرا از منابع جت بسیار روشنتر است. جت جنوبی برای مشاهده در ماه مه و ژوئن 2019 بسیار ضعیف است.

جتهای ماده با چه سرعتی از سیاهچاله دور میشوند؟

از منظر زمین به نظر میرسد که جت شمالی با 60 درصد سرعت نور و جت جنوبی با 160 درصد سرعت نور حرکت میکند.

این نمونهای از حرکت ورای سرعت نور است؛ این پدید زمانی اتفاق میافتد که چیزی با سرعتی در حدود سرعت نور به سمت ما و در جهت نزدیک به خط دید ما حرکت میکند.

در مورد MAXI J1820 + 070، جت جنوبی به سمت ما حرکت میکند و جت شمالی از ما دور می‌شود، بنابراین به نظر میرسد که جت جنوبی سریعتر از جت شمالی حرکت میکند. این در حالی است که سرعت واقعی ذرات در هر دو جت بیش از 80٪ از سرعت نور است.

محققان تخمین میزنند که در ژوئیه 2018، حدود 400 میلیون میلیارد پوند ماده در این دو جت از این سیاه چاله به فضا پرتاب شده است. این میزان جرم با جرمی که در عرض دو ساعت در صفحه اطراف این سیاه چاله در فضا جمع میشود قابل مقایسه است و برابر با جرم حدود هزار دنبالهدار هالی و یا حدود 500 میلیون برابر جرم ساختمان امپایر استیت (The Empire State Building) است؛ این ساختمان یک بُرج ۱۰۲طبقه تجاری است که در محله منهتن در شهر نیویورک در آمریکا قرار دارد.

MAXI J1820+070 و سیستم های مشابه، اطلاعات زیادی در مورد جتهای تولید شده توسط سیاه چالهها با جرم ستارهای و چگونگی انتشار انرژی آنها پس از تعامل جتهایشان با محیط اطراف، در اختیار ما قرار میدهد