نظریه سی. پی. اچ

اخترشناسان دانشگاه ساوثمپتون به شواهدی دست یافته‌اند که نشان می‌دهد سیاه‌چاله‌ها تنها اجرامی نیستند که از جت‌های نسبیتی ماده، پرتوهای فروسرخ تولید می‌کنند. جت نسبیتی، باریکه‌ای از ذرات است که با سرعت نزدیک به سرعت نور به فضا پرتاب می‌شوند

این جت‌های نسبیتی پایدار تاکنون فقط در سیاه‌چاله‌هایی پیدا شده است که عضوی از یک منظومه دوتایی تابنده پرتوهای ایکس هستند. چنین منظومه‌ای از یک سیاه‌چاله تشکیل شده که ستاره‌ای معمولی در فاصله‌ای نزدیک برگرد آن می‌چرخد. گرانش شدید سیاه‌چاله لایه‌های خارجی ستاره را به سوی خود می‌کشد و مواد گازی ستاره را در قرص برافزایشی اطرافش جمع می‌کند. دوران سریع مواد در قرص برافزایشی، دمای آنها را به‌شدت افزایش می‌دهد و این مواد داغ پرتوی ایکس می‌تابانند

اما اخترشناسان با استفاده از ابزارهای بسیار حساس فروسرخ مستقر در تلسکوپ فضایی اسپیتزر توانسته‌اند یکی از این جت‌های پایدار را کشف کنند که از ستاره‌ای نوترونی واقع در یک منظومه دوتایی تابش ایکس خارج می‌شود. سال‌ها بود اخترشناسان شک داشتند که آیا سیاه‌چاله‌ها خاصیتی یکتا دارند که جت‌های نسبیتی را تولید می‌کند یا خیر؛ اما با کشف این منظومه ستاره نوترونی مشخص شد عامل تشکیل این جت‌های ماده، یکی از خواص مشترک ستارگان نوترونی و سیاه‌چاله‌ها است

ستارگان نوترونی و سیاه‌چاله‌ها در مرگ ستارگان سنگین تولید می‌شوند. اگر سنگینی ستاره‌ای 1.4 تا 2.5 برابر جرم خورشید باشد، ستاره در انفجاری عظیم منفجر می‌شود و فشار بسیار زیادی در مرکز ستاره تولید می‌شود که الکترون و پروتون (ماده معمولی) را باهم ترکیب می‌کند. موجود جدیدی تشکیل می‌شود که تقریبا از نوترون ساخته شده است، حدود بیست کیلومتر قطر دارد و با سرعت بسیار زیادی دوران می‌کند. چگالی این موجود که ستاره نوترونی نام دارد، تقریبا به اندازه چگالی هسته یک اتم است. اما اگر ستاره سنگین‌تر از 2.5 برابر جرم خورشید باشد، فشار گرانشی به قدری شدید است که حتی نوترون‌ها هم نمی‌توانند در برابر آن مقاومت کنند و ستاره به جسمی با گرانش بسیار قوی تبدیل می‌شود. شدت این میدان گرانشی به‌قدری است که حتی پرتوهای نور هم که سریع‌ترین موجودات این عالمند، نمی‌توانند از آن بگریزند. در نتیجه جسمی تاریک تشکیل می‌شود که همه چیز را می‌بلعد، همانند یک حفره سیاه و از این رو این موجود را سیاه‌چاله نام نهاده‌اند

دکتر توماس مکارونه، اخترشناس دانشگاه ساوثمپتون و از کاشفان این ستاره نوترونی می‌گوید:« اخترشناسان برای دیدن جت‌های سیاه‌چاله‌ای معمولا از تلسکوپ‌های رادیویی استفاده می‌کنند، زیار با بررسی امواج رادیویی می‌توان این جت‌ها را از دیگر اجزای منظومه دوتایی تفکیک کرد. اما امواج رادیویی جت‌های یک ستاره نوترونی خیلی ضعیف است و اگر بخواهیم از تلسکوپ رادیویی استفاده کنیم، باید زمان زیادی را صرف جمع‌آوری اطلاعات بکنیم».

ستاره نوترونی تازه کشف شده،

4U 0614+091

نام دارد و در فاصله ده‌هزار سال نوری زمین در صورت فلکی جبار واقع شده است. حداقل یک روز طول می‌کشد تا قوی‌ترین تلسکوپ‌های رادیویی زمین علایم رادیویی این جت ماده را آشکار کنند، اما اسپیتزر توانسته است با چند ساعت خیره ماندن به موقعیت این ستاره نوترونی، جت‌های کم‌نور ماده را آشکار کند و اطلاعات جالبی از هندسه این جت را فراهم کند.به‌نظر می‌رسد حضور یک قرص برافزایشی در کنار یک میدان گرانشی شدید، تمام آن چیزی است که برای تولید چنین جت‌های نسبیتی لازم است

در 25 سال گذشته، اخترشناسان در اهمیت سیاه‌چاله در تولید جت‌های ماده شک کرده بودند و حدس می‌زدند این جت‌ها در اطراف اجرام غیر معمول دیگری هم وجود داشته باشد. آنها سال‌ها است تلاش می‌کنند با مقایسه رفتار جت‌های نسبیتی در دوتایی‌های تابش ایکس ستاره نوترونی‌ و دوتایی‌های تابش ایکس سیاه‌چاله‌ای، ستارگان نوترونی و سیاه‌چاله‌ها را مستقیما باهم مقایسه کنند و بررسی کنند آیا این جت‌های ماده انرژی دورانی سیاه‌چاله را کاهش می‌دهند یا خیر. دکتر مکارونه می‌گوید:« امیدواریم با کشف این ستاره نوترونی بتوانیم ساختار جت‌های نسبیتی را درک کنیم و به اطلاعات جالبی از ستارگان نوترونی و سیاه‌چاله‌ها دست پیدا کنیم

منبع خبر : دانشگاه ساوثمپتون، انگلستان
نویسنده : ذوالفقار دانشی

نقل از پارس اسکای