نتیجه کاوش تلسکوپ NuStar ناسا: سرعت دَوَران سیاه چاله "ان جی سی 1365" نزدیک به سرعت نور است
جرم یک سیاه چاله عامل مهمی در عظمت آن است زیرا هر چه جرم بالاتر می رود، گرانش سیاه چاله نیز بیشتر می شود. ولی در عین حال، سرعت دَوَران آن نیز مهم است.
در فاصله 60 میلیون سال نوری از زمین، کهکشان NGC 1365 -با اندازه ای دو برابر کهکشان راه شیری- قرار دارد و در مرکز آن یک سیاه چاله عظیم هست و معمولاً سیاه چاله های عظیم سرعت دَوَران بالایی ندارند، اما شگفتی های هستی هم انتهایی ندارند.
برای آشنایی بد نیست بدانید که NuSTAR تلسکوپ پرتو ایکس ناسا است که سال قبل به فضا پرتاب شد و حالا نتیجه اولین رصدهای اش به دست ما رسیده و آن عبارت است از اندازه گیری هایی دال بر اینکه لبه های بیرونی گوی پر جرم سیاه چاله NGC 1365، با سرعتی نزدیک به 84% سرعت نور یا حتی بیشتر، در حال دَوَران است. چیزی که یک شگفتی بزرگ به حساب می آید.
باید اشاره کرد که سیاه چاله پر جرم مرکز کهکشان NGC 1365، دارای جرمی 2 میلیون بار بزرگتر از جرم خورشید منظومه محل زندگی ما است ولی بپردازیم به این دستاورد علمی شگفت انگیز.
پیش از این نیز به واسطه مشاهدات صورت گرفته توسط تلسکوپ فضایی XMM-Newton (متعلق به سازمان فضایی اروپا) گمانه زنی می شد که این سیاه چاله، در نوع خود چیز شگفت انگیزی باشد. با این حال، در تحقیقات قبلی NuStar اشاره شده بود که شاید اندازه گیری ها تحت تاثیر حجم فراوان گرد و غبار کهکشانی، دچار تحریف از واقعیت شده باشد. اما چطور؟
زمانی که ماده موجود در قرص بر افزایشی به داخل یک سیاه چاله سقوط می کند، پرتوی ایکس تولید می شود؛ و هر چه سیاه چاله پر جرم تر باشد، قرص بر افزایشی آن نیز کوچک تر است. اینها به ترتیب به آن معنا هستند که پرتوی ایکس از محلی نزدیک تر به چاه گرانشی منتشر می شود و از این رو به خاطر دَوَرانِ سیاه چاله، اعوجاج بیشتری هم دارد. پیش از این تصور می شد، اعوجاج اشعه ایکس این سیاه چاله به خاطر ابرهای کهکشانی پیرامون آن باشد.
اما دانشمندان برای اطمینان از عدم ایجاد اعوجاج در پروتوها توسط ابرهای کهکشانی، در بررسی مجدد NGC 1365 بر روی پرتوی ایکس منتشره توسط "آهن موجود در قرص برافزایشی" متمرکز شدند و برای بالا بردن صحت این رصد، تلسکوپ پرتوی ایکس XMM-Newton را هم به یاری طلبیدند؛ دو تلسکوپ برای یک رصد.
با کمک بررسی طیف وسیع تری از انرژی های اشعه ایکس و رصد عمیق تر ناحیه پیرامون سیاه چاله، سرانجام مشخص شد که اشعه ایکس توسط ابرهای کهکشانی دچار پیچ و تاب نشده، بلکه گرانش ناشی از سرعت دَوَران شگفت انگیز سیاه چاله علت آن است.
سپس با استفاده از اندازه گیری دقیق پرتوی ایکس، دانشمندان توانستند اثر دوپلر را که توسط چرخش سیاه چاله به وجود می آید اندازه بگیرند که آن نیز "سرعت نسبیتی" سیاه چاله (یا سرعت آن نسبت به سرعت نور) را مشخص کرد. اگر نتیجه این مشاهدات درست ارزیابی شده باشد، سقف سرعت دَوَران این سیاه چاله می تواند تا 97% سرعت نور هم برسد.
چند توضیح احتمالی برای این سرعت باور نکردنی وجود دارد: احتمال دارد این سیاه چاله در مقطعی از عمر خود، جرم عظیمی از ماده را با "زاویه مناسب" بلعیده و در نتیجه به تکانه دَوَرانی آن اضافه شده باشد؛ توجیه دیگر، می تواند وقوع یک تصادم کهکشانی عظیم باشد که باعث تلفیق دو سیاه چاله و تشکیل یک سیاه چاله بزرگ تر شده و این فرآیند نیز، به بالا رفتن سر سام آور سرعت دَوَران سیاه چاله امروزی منجر شده باشد.
