رصدهای جدید نشان میدهد کوازار H1821+643 جریانهای بادی تولید میکند که تا فاصلهٔ حدود ۳۰۰٬۰۰۰ سال نوری از مرکز نفوذ میکنند؛ گسترهای حدود سه برابر قطر کهکشان راه شیری.
اندازهگیری بادهای عظیم با ماهوارهٔ XRISM
ساتوشی یامادا و همکارانش از دانشگاه توهوکو با یک رصد فشردهٔ یکهفتهای در سپتامبر ۲۰۲۴ و با استفاده از ماهوارهٔ پرتو ایکس XRISM امضای شیمیایی آهن یونیده در گاز داغ پیرامون کوازار H1821+643 را دنبال کردند. تحلیل پهنشدگی و جابجایی خطوط اتمی امکان برآورد سرعت حرکت و میزان آشفتگی گاز را فراهم آورد و نشان داد خروجیهای انرژی این کوازار بسیار قدرتمندتر از برآوردهای پیشین هستند.
قدرت بیرونریزیها و معادل انرژی
پژوهشگران برآورد کردند شدت این بادها حدود صد برابر برآوردهای سابق است و انرژیای معادل چند میلیارد انفجار ابرنواختر به محیط تزریق میکند. این انرژی از طریق موجهای شوک و آشفتگی، گاز داغ خوشهٔ کهکشانی را تا مسافتی نزدیک به ۳۰۰٬۰۰۰ سال نوری جابهجا و گرم میکند و اثرات آن فراتر از مرزهای کهکشان میزبان نفوذ میکند.
یافتههای کلیدی
- گسترهٔ تاثیر جریانها تا ~۳۰۰٬۰۰۰ سال نوری تخمین زده شده است.
- قدرت خروجیها تقریباً ۱۰۰ برابر برآوردهای پیشین ارزیابی میشود.
- انرژی تزریقشده میتواند گرمایش خوشه و اختلال در فرآیند شکلگیری ستاره را در کهکشانهای همسایه موجب شود.
چرا این گستردگی اهمیت دارد؟
- جابجایی و گرمایش گاز در مقیاس خوشهای میتواند روند شکلگیری ستاره را در کهکشانهای اطراف تغییر دهد.
- بازخورد انرژی از سیاهچالههای فوقپرجرم نقش تعیینکنندهای در تنظیم رشد کهکشانها دارد و این بازخورد میتواند بسیار فراگیرتر از آنچه تصور میشد باشد.
برای آشنایی بیشتر با مفهوم سیاهچالههای فوقپرجرم به صفحهٔ Wikipedia مراجعه کنید و دربارهٔ کوازارها اطلاعات تکمیلی را در سایت NASA بیابید.
کوتاه دربارهٔ کوازار H1821+643 و تاریخچهٔ آن
H1821+643 در فاصلهای در حدود ۳.۴ میلیارد سال نوری قرار دارد و نزدیکترین کوازار شناختهشده در یک خوشهٔ کهکشانی به شمار میآید. جرم سیاهچالهٔ مرکزی این سامانه در حدود ۳ تا ۴ میلیارد برابر جرم خورشید برآورد شده است. رصدهای پیشین، از جمله مشاهدات با رصدخانهٔ چاندرا، نشان دادهاند که این سیاهچاله نسبت به همتایان کمجرمتر روند تکامل متفاوتی دارد که احتمالاً با تاریخچهٔ پیچیدهٔ ادغامهای گذشته مرتبط است.
تکامل از راه ادغامها
فرضیهای مطرح است که رشد این غولها نتیجهٔ برخوردها و ادغامهای پیدرپی با دیگر سیاهچالهها بوده است؛ چنین فرآیندی میتواند جهت و سرعت دوران را چندین بار دگرگون کند و مانع از رسیدن به دوران بسیار سریع شود.
پیامدها و گامهای پژوهشی بعدی
مقالهای منتشرشده در Nature Astronomy گزارش میدهد که سیاهچالهها علاوه بر جذب ماده، بهعنوان منابع عظیم انرژی به بازآرایی محیط میانکهکشانی میپردازند. گامهای بعدی شامل بررسی دقیقتر خواص طیفی یونهای سنگین، ردیابی انتقال حرکت و گرما در گاز خوشه و مقایسهٔ مشاهدات با شبیهسازیهای نظری خواهد بود.
رصدهای آتی با XRISM و مأموریتهای آینده مانند Athena میتواند جزئیات بیشتری از مکانیزمهای فیدبک سیاهچالهها آشکار سازد و روشن کند چگونه این اجرام بر تکامل ساختارهای بزرگمقیاس کیهان اثر میگذارند.
منبع تصاویر: مجموعهٔ آرشیوی رصدها و تجسمهای هنری مرتبط با کوازارها.
