کشف بزرگترین فواره قطبی سیاهچالهای کیهان با اندازه‌ای معادل ۱۴۰ کهکشان راه شیری
محققان موسسه فناوری کالیفرنیا در ایالات متحده بزرگترین فواره قطبی سیاهچالهای که تا کنون ثبت شده و در پهنایی معادل ۲۳ میلیون سال نوری امتداد دارد، را کشف کرده‌اند.
این یافته ارزشمند داده‌های پیشین مربوط به محدودیت‌های فواره قطبی را متحول می‌کند و چشم‌انداز نوینی درباره قدرت سیاهچالههای کلان‌جرم و چگونگی پیدایش مراحل اولیه جهان ما ارائه می‌دهد.
آیوین گاست، محقق در دانشگاه آکسفورد که در این مطالعه شرکت داشت، این فواره قطبی سیاهچالهای را به افتخار یکی از غول‌های اسطوره‌های یونانی «پورفیریون» نامیده است.
سامانه پرفیریون، که پلاسمای داغ تولید و فوران می‌کند، در مسافتی به طول ۲۳ میلیون سال نوری در پهنه کیهان امتداد دارد. این اندازه معادل ۱۴۰ کهکشان راه شیری است که در کنار هم قرار گرفته باشند.
مارتین اوئی، محقق پست‌دکترا در موسسه فناوری کالیفرنیا (کلتک) و از پژوهشگران این مطالعه، درباره پرفیریون می‌گوید: « آنچه ما کشف کرده‌ایم یک جفت فوران قطبی سیاهچالهای است که در ۶ میلیارد سال نوری اخیر پس از مهبانگ در نیمه اول عمر کیهان وجود داشته است. این فوران‌ها ۲۳ میلیون سال نوری امتداد دارند که این یک رکورد جدید برای امتداد فوران قطبی سیاهچالهای است. فوران‌های سیاهچالهای می‌توانند تاثیر زیادی چه بر تکامل کهکشان خودشان و چه در نحوه پیدایش قدرت مغناطیسی در فضای بین کهکشان‌ها داشته باشند.»
سیاه‌چاله‌ها بیشتر زباله‌های فضایی را می‌بلعند اما گاهی اوقات با پرتاب فوران‌های نازک و پرانرژی پلاسمای مذاب، یک خط نوری باریک ایجاد می‌کنند. امکان دارد این فوران‌ها به زودی پس از ایجاد در اثر تلاطم فضایی یا در غیاب ماده جدید برای جذب متلاشی شوند. اما گاهی هم به جای از بین رفتن، بزرگتر می‌شوند.
فوران قطبی کشف جدید که ۲۳ میلیون سال نوری امتداد دارد، ۷ میلیون سال نوری طولانی‌تر از بلندترین فوران قطبی‌‌ای است که تا‌کنون کشف شده بود. هر سال نوری معادل ۹،۳۳ تریلیون کیلومتر است.
کشف جالب دیگر تیم پژوهشگران این است که فوران قطبی این سیاهچاله نه انفجاری، بلکه تابشی است. در حالت تابشی، سیاهچاله از طریق بادهای قدرتمند ذرات انرژی خود را از دست می‌دهد.
هر دوی این حالت‌های انفجاری و تابشی در دوره «تغذیه» یا «برافزایش» سیاه‌چاله‌ها رخ می‌دهند، دوره‌ای که در آن سیاهچاله به طور فعال ماده را از محیط اطراف خود می‌بلعد و در نتیجه انرژی ساطع می‌کند.
تابش‌های سیاهچالهای در دوره ابتدایی شکل‌گیری کیهان و در دوردست رایج است. در آن زمان سیاهچالههای در حال تابش انرژی رایج‌تر از فوران‌های قطبی بودند، در حالی که فوران‌های قطبی در دوران‌های متاخر رایج‌تر است. به همین دلیل است که تولید انرژی سیاهچاله «فوران» نام گرفته است.
با این حال مشاهدات اخترشناسان تیم نشان داد که این فوران‌های عظیم با تابش سیاهچالهای رخ داده‌اند و نه انفجار. دانشمندان در حال حاضر نمی‌دانند چه فرآیندی به این فوران‌ها اجازه داده چنین بُرد عظیمی پیدا کنند.
کشف جدید با استفاده از تصاویر تلسکوپ رادیویی «لوفار» (آرایه فرکانس پایین) مستقر در هلند و همچنین توسط تلسکوپ رادیویی غول پیکر «میتر ویو» در هند صورت گرفته است.
دکتر اونی می‌گوید محققان انتظار نداشتند که فوران‌های قطبی سیاهچالهای بلندی را در دوره‌های ابتدایی از تاریخچه کیهان کشف کنند. قدمت این فوران‌ها به زمانی بازمی‌گردد که کیهان کمتر از نیمی از عمر کنونی خود را داشت. دانشمندان امیدوارند که مطالعه فوران سیاهچالهای به آنها در فهمیدن چگونگی پیدایش جهان اولیه کمک کند.
اوئی می‌گوید: «این کشف مهم است، زیرا مغناطیسی که به حیات اجازه داد در اینجا روی زمین توسعه یابد در نهایت از شبکه کیهانی، یعنی از فضای بین کهکشانی آمده است. و ما فکر می‌کنیم که فوران‌های قطبی سیاهچالهای ممکن است نقش مهمی در انتقال مغناطیس به آنجا داشته باشند. بنابراین حتی اگر برای ردیابی اینکه ما از کجا آمده‌ایم باشد، باید بفهمیم که فوران‌های سیاهچالهای چگونه کار می‌کنند و چه زمانی در جهان نخستین خود فعال بودند.»
آیلین مایر، که سیاه‌چاله‌ها را در دانشگاه مریلند یمور مطالعه می‌کند و در این مطالعه شرکت نداشت، از بزرگی این کشف شگفت‌زده است. او می‌گوید: «ستاره‌شناسان در حال حاضر به چیزهای واقعا بزرگ نگاه می‌کنند، شما می‌دانید که وقتی با استفاده از مقیاس سال نوری از مقادیر بزرگ صحبت می‌کنید، از مقیاس مگاپارسک صحبت می‌کنید که خود میلیون‌ها سال نوری است. یعنی به بزرگترین ساختارهای جهان رسیده‌ایم که خود بخشی از ساختار نخستینی نیست که در زمان مهبانگ برپا شد.»
دانشمندان می‌گویند این کشف دری را برای کاوش عمیق‌تر در مورد چگونگی تأثیر فوران‌های سیاهچالهای بر کیهان باز می‌کند. این در حالی است که علم کنونی از شناخت قوی‌ترین نیروهای فعال در عالم ناتوان است.
نتایج مطالعات تازه در نشریه علمی «نیچر» منتشر شده است.
