سیاه چاله چرخان راز درخشان‌ترین انفجار کیهانی 

در سال ۲۰۱۵، نقشه بردار اتوماتیک ابرنواختر (ASAS-SN) رویدادی به نام ASASSN-15lh را کشف کرد که به عنوان درخشان‌ترین انفجار ابرنواختری ثبت شد، که انفجار یک ستار بسیار  پر جرم در پایان عمر است. این انفجار ۲ برابر درخشان‌تر از رکورد قبلی بود و ۲۰ برابر درخشان‌تر از کل انرژی تولید شده توسط کهکشان راه شیری است.

یک تیم بین المللی به سرپرستی Giorgos Leloudas در موسسه علوم وایزمن، و مرکز کیهان تاریک در دانمارک، رصدهای بیشتری از کهکشان دور در فاصله ۴ میلیارد سال نوری از زمین انجام داده‌اند یعنی مکانی که انفجار رخ داده است.

تحلیل نتایج توسط این تیم نشان می‌دهد که علت این انفجار یک سیاه چاله ابر پر جرم که به سرعت در حال چرخیدن است یک ستاره کم جرم را نابود کرده است.

در این سناریو، نیروی گرانشی بی نهایت زیاد یک سیاه چاله ابر پر جرم، که در مرکز کهکشان میزبان قرار دارد، یک ستاره خورشیدگون را که بسیار نزدیک به سیاه چاله شده را متلاشی کرده است، در اصطلاح علمی به این رویداد “اختلال جذر و مدی” (Tidal disruption) گفته میشود. در این فرآیند، ستاره دچار اسپاگتی شدن می‌شود و موج شوک‌های ناشی از برخورد  بقایای ستاره با تولید گرما در دیسک برافزایشی منجر به انفجار نور می‌شوند.  این فرآیند به این رویداد ظاهر یک انفجار ابرنواختری بسیار درخشان را داد، اگرچه ستاره مورد نظر جرم کافی برای تبدیل شدن به ابرنواختر را نداشت.

مرگان فریزر از اعضای این تیم می‌گوید: جنبه‌های مستقل متعددی در رصدها وجود دارد که دلالت بر این دارد که این رویداد در واقع یک اختلال جذر و مدی بوده و نه یک انفجار ابرنواختری.

اگرچه این تیم تحقیقاتی می‌گویند یک چشمه ابرنواختری برای توجیه این رویداد محتمل نیست، اما آن‌ها قبول دارند که یک اختلال جذر و مدی  کلاسیک برای توصیف این اتفاق کافی نیست. نیکولاس استون از دانشگاه کلمبیا یکی دیگر از اعضای گروه، می‌گوید: رویداد اختلال جذر و مدی با فرض اینکه سیاه چاله ابر پرجم غیر چرخان باشد قابل توجیه نیست. بحث ما این است که ASASSN-15lh یک رویداد اختلال جذر و مدی بوده که ناشی از نوع خاصی از سیاه چاله است.

جرم کهکشان میزبان حاکی از این است که سیاه چاله ابر پرجرم در مرکز آن جرمی حداقل به اندازه ۱۰۰ میلیون برابر خورشید دارد. سیاه چاله ای با این جرم بطور عادی قادر نیست ستاره‌هایی خارج از افق رویدادش را متلاشی کند. اما اگر سیاه چاله از نوع خاصی باشد که با سرعت زیادی به دور خود می‌چرخند یعنی سیاه چاله نوع Kerr باشد- وضعیت تفاوت می‌کند و حد متلاشی کردن جرم ستاره تغییر می‌کند.

نتایج این پژوهش در مجله Nature Astronomy به چاپ رسیده است.

منبع:phys.org

ترجمه: کانال نجوم و فیزیک برای همه