کشف سیاه‌چاله‌ای ابرپرجرم با چرخشی غیرعادی در کهکشان NGC ۵۰۸۴

زهرا وجدانی؛ اخترشناسان ناسا با استفاده از روش‌های نوین پردازش داده موفق به کشف یک پدیده نادر و شگفت‌انگیز در کهکشان NGC ۵۰۸۴ شده‌اند: یک سیاه‌چاله ابرپرجرم که برخلاف جهت معمول کهکشان خود چرخش می‌کند. این کشف که به لطف بررسی داده‌های آرشیوی و استفاده از فناوری‌های پیشرفته تصویربرداری به‌دست آمده است، پرسش‌های جدیدی را درباره تکامل کهکشان‌ها و تعامل سیاه‌چاله‌ها با محیط اطرافشان مطرح کرده است.

این سیاه‌چاله که تاکنون در داده‌های نجومی پنهان مانده بود، به‌گونه‌ای غیرمعمول در زاویه‌ای کاملاً متفاوت از صفحه کهکشانی خود در حال چرخش است. وجود دو جفت پرتو‌های پرانرژی X در کهکشان، به‌شکل یک "X"، نشان‌دهنده یک فرآیند کیهانی کم‌سابقه و احتمالاً یک برخورد عظیم کیهانی در گذشته است.

نگاهی دقیق‌تر به کهکشان NGC ۵۰۸۴

کهکشان NGC ۵۰۸۴ یک کهکشان عدسی‌شکل (S۰) است که در فاصله ۸۰ میلیون سال نوری از زمین در صورت فلکی دوشیزه (Virgo) قرار دارد. این کهکشان به دلیل جرم بالا و ساختار پیچیده‌اش همواره مورد توجه اخترشناسان بوده است. با این حال، ویژگی شگفت‌انگیز تازه کشف‌شده آن، چرخش غیرمعمول سیاه‌چاله مرکزی‌اش در زاویه‌ای ۹۰ درجه نسبت به صفحه کهکشان، تاکنون در داده‌های نجومی مخفی مانده بود.

این کشف زمانی ممکن شد که تیمی از دانشمندان مرکز تحقیقاتی ایمز ناسا در کالیفرنیا، با بررسی مجدد داده‌های قدیمی رصدخانه پرتو ایکس چاندرا، متوجه یک ساختار پرتو ایکس نامعمول در این کهکشان شدند. بررسی‌های دقیق‌تر نشان داد که چهار فوران عظیم از پلاسما از مرکز کهکشان منتشر می‌شود.

یکی از این جفت فوران‌ها در امتداد معمول صفحه کهکشان قرار دارد، اما جفت دوم، به‌صورت عمود بر آن، هم‌راستا با چرخش سیاه‌چاله، امتداد یافته است. این ساختار غیرمعمول در داده‌های پرتو ایکس به شکل یک "X" ظاهر شده و تاکنون در هیچ کهکشان دیگری دیده نشده است.

فناوری‌های جدید و کشفیات شگفت‌انگیز

برای آشکارسازی این ویژگی‌های غیرمنتظره، پژوهشگران از روش‌های پیشرفته پردازش تصویر و تحلیل داده‌های کم‌نور پرتو ایکس استفاده کردند. این روش که توسط آلخاندرو سرانو بورلاف، دانشمند پژوهشی مؤسسه Bay Area Environmental Research Institute توسعه داده شده است، امکان استخراج تابش‌های کم‌نور پرتو ایکس را از داده‌های یکی از قوی‌ترین تلسکوپ‌های پرتو ایکس جهان فراهم می‌کند.

سرانو بورلاف در مورد این کشف می‌گوید: "این کشف مانند بررسی یک صحنه جرم با انواع مختلفی از نور‌ها بود. کنار هم قرار دادن تمامی این داده‌ها نشان داد که کهکشان NGC ۵۰۸۴ در گذشته‌ای نه‌چندان دور دستخوش تغییرات شدیدی شده است. "

مشاهدات اولیه آن‌قدر غیرمنتظره بود که تیم تحقیقاتی تصمیم گرفت داده‌های آرشیوی دیگر رصدخانه‌ها را نیز بررسی کند و رصد‌های جدیدی از دو رصدخانه زمینی قدرتمند، شامل آرایه میلی‌متری/زیرمیلی‌متری آتاکاما (ALMA) و آرایه بزرگ رادیویی (VLA) در نیومکزیکو، درخواست دهد.

این داده‌های تکمیلی نه‌تنها وجود سیاه‌چاله را تأیید کردند، بلکه نشان دادند که دیسک غباری کوچکی در اطراف این سیاه‌چاله در حال چرخش است. این دیسک نیز، همانند سیاه‌چاله، در زاویه‌ای کاملاً متفاوت از کهکشان قرار دارد، که نشان‌دهنده یک تعامل کیهانی غیرمعمول در گذشته است.

تحلیل ساختار غیرمعمول کهکشان

به‌طور معمول، سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم در مرکز کهکشان‌ها در هماهنگی با حرکت چرخشی کهکشان میزبان خود می‌چرخند. اما در مورد NGC ۵۰۸۴، دیسک چرخشی و سیاه‌چاله به‌طور کامل کج شده‌اند، به‌طوری‌که چرخش آنها در زاویه‌ای قائم نسبت به صفحه کهکشان قرار دارد.

بررسی‌های بیشتر نشان داد که این پدیده می‌تواند نتیجه یک برخورد عظیم کهکشانی در گذشته باشد. اخترشناسان احتمال می‌دهند که NGC ۵۰۸۴ در گذشته با کهکشانی دیگر برخورد کرده و نتیجه این ادغام، یک تغییر جهت شدید در چرخش سیاه‌چاله و ساختار کهکشانی بوده است.

اثرات این کشف بر درک تکامل کهکشان‌ها

این کشف جدید پرسش‌های اساسی درباره تکامل کهکشان‌ها و چگونگی تعامل سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم با کهکشان‌های میزبانشان مطرح کرده است.

پاملا مارکوم، یکی از اخترفیزیکدانان مرکز ایمز ناسا و یکی از نویسندگان این پژوهش، می‌گوید: "کشف دو جفت فوران پرتو ایکس در یک کهکشان امری بی‌سابقه است. ترکیب این ساختار X شکل با دیسک غباری کج، بینش جدیدی در مورد تاریخچه کهکشان‌ها و چگونگی تأثیرات ادغام‌های کهکشانی به ما می‌دهد."

به گفته پژوهشگران، این یافته‌ها نشان می‌دهد که برخورد کهکشان‌ها می‌تواند تأثیرات بسیار عمیقی بر پویایی سیاه‌چاله‌های مرکزی بگذارد، به‌طوری که جهت چرخش آنها را کاملاً تغییر دهد.

آینده تحقیقات در مورد NGC ۵۰۸۴

این کشف تنها آغاز راه برای درک بهتر کهکشان NGC ۵۰۸۴ و پدیده‌های مشابه است. پژوهشگران قصد دارند با استفاده از داده‌های تلسکوپ جیمز وب (JWST) و رصدخانه‌های پرتو ایکس آینده، مانند تلسکوپ پرتو ایکس ATHENA، بررسی‌های عمیق‌تری روی این کهکشان انجام دهند.

همچنین، شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای از چگونگی تغییر مسیر چرخش سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم پس از برخورد کهکشان‌ها می‌تواند اطلاعات بیشتری درباره این فرآیند پیچیده ارائه دهد.

کشف سیاه‌چاله‌ای که در زاویه‌ای غیرمعمول چرخش می‌کند و ایجاد یک ساختار پرتو ایکس بی‌سابقه به‌شکل "X"، پنجره‌ای جدید به درک ما از پویایی کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم باز کرده است.

این کشف نشان داد که بازبینی داده‌های آرشیوی همراه با روش‌های جدید تحلیل تصویر می‌تواند به کشفیات غیرمنتظره‌ای منجر شود.

انتهای پیام/