زمین به سیاهچاله مرکزی راه شیری نزدیکتر از آن است که فکرش را می&zwnjکردیم - وبمستر وبلاگ

خبرنگاران| پژوهش جدید اخترشناسان نشان می دهد زمین 1900 سال نوری به سیاه چاله کلان جرم در مرکز کهکشان راه شیری نزدیک تر است.

به گزارش خبرنگاران؛ یافته های جدید محققان ژاپنی نشان می دهد، فاصلۀ زمین با سیاهچاله مرکزی کهکشان راه شیری حدود 25800 سال نوری است، این محاسبۀ جدید حدود 1900 سال نوری نزدیک تر از برآورد قبلی است. در مرکز کهکشان راه شیری سیاه چاله ای کلان جرم به نام کمان ای* وجود دارد و جرمی چهار میلیون برابر خورشید دارد. دانشمندان براساس تجزیه و تحلیل داده های رصدخانه VLBI ژاپنی (تداخل سنج خط پایه بسیار طولانی) و سیستم VERA (اکتشاف VLBI اخترشناسی رادیویی) این نتایج را بدست آوردند.

دکتر تومویا هیروتا، اخترشناس این پژوهش گفت: از آنجا که زمین در داخل کهکشان راه شیری واقع شده، ما نمی توانیم از بیرون کهکشانمان را نظاره کنیم و ببینیم دقیقا چه شکلی است. اما اخترشناسی راهی فراهم آورده تا با اندازه گیری دقیق موقعیت ها و حرکت اجرام، ابزاری حیاتی برای درک ساختار کلی کهکشان و جایگاه مان بدست آوریم.

به گفته محققان: سیستم VERA در سال 2000 توسط رصدخانه نجوم ملی ژاپن، آغاز به کار کرد. این پروژه به منظور اختصاص مشاهدات VLBI برای آشکارسازی سرعت سه بُعدی اجرام و ساختار های مکانی آن ها در کهکشان راه شیری طراحی شده است. این پروژه شامل چهار تلسکوپ رادیویی 20 متری در ژاپن است: در ایستگاه های میزوزاوا، ایرکی، اوگاساوارا و ایشیگاکی-جیما.

منجمان با استفاده از داده های اولین کاتالوگ نجومی VERA، ساختار کهکشان راه شیری را مدل سازی کردند تا پارامتر های اساسی مانند فاصله تا مرکز کهکشانی و سرعت ِ خورشید در اطراف آن را تخمین بزنند. سیستم VERA دارای وضوح زاویه ای نفسگیر 10 میلیونیم ثانیه قوسی است که اندازه گیری های نجومی با دقت فوق العاده بالایی را ایجاد می کند.

این همان چیزی است که اخترشناسان، برای اصلاح موقعیت منظومه شمسی ما در کهکشان راه شیری استفاده کردند. در این پروژه دانشمندان 99 جرم تعیین از کهکشان مان را در نظر گرفتند، نقشه موقعیت و سرعت این اجرام را تهیه کردند و توانستند فاصله زمین تا سیاهچاله مرکزی راه شیری را بدست بیاورند.

به گفته اخترشناسان: نتایج نشان می دهد که سیاهچاله مرکزی و بزرگ راه شیری در فاصله 25800 سال نوری از زمین واقع شده است. این فاصله نزدیکتر از فاصلۀ رسمی 27700 سال نوری است که در سال 1985 توسط اتحادیه بین المللی اخترشناسی، تصویب شد. همچنین داده های جدید نشان می دهد خورشید با سرعت 227 کیلومتر بر ثانیه در حال چرخش به دور مرکز کهکشان است. این سرعت نیز، سریع تر از مقدار رسمی 220 کیلومتر در ثانیه، است.

محققان اکنون قصد دارند اجرام بیشتری را مشاهده کنند، به ویژه اجرام نزدیک به سیاهچاله کمان ای* تا ساختار و حرکت کهکشان راه شیری را بهتر تجسم کنند. دانشمندان افزودند: به عنوان بخشی از این تلاش ها، VERA در EAVN (شبکه VLBI آسیای شرقی) متشکل از تلسکوپ رادیویی واقع در ژاپن، کره جنوبی و چین مشارکت خواهد کرد. با افزایش تعداد تلسکوپ ها و حداکثر تفکیک بین تلسکوپ ها، EAVN می تواند به دقت بالاتری نیز دست یابد. جزئیات بیشتر این پژوهش در انجمن نجوم ژاپن منتشر شده است.

فرضیهٔ دانشمندان بر این است که در مرکز کهکشانی راه شیری (و در مرکز بیشتر کهکشان های دیگر) یک سیاه چاله کلان جرم واقع شده است.

سیاه چاله کلان جرم بزرگترین نوع سیاه چاله در کهکشان هاست که گمان می رود در مرکز تقریباً همه کهکشان ها از جمله کهکشان راه شیری (با جرم چهار میلیون جرم خورشیدی) نیز یافت شود که دارای جرمی معادل صد ها هزار تا چندین میلیارد برابر جرم خورشید هستند. این سیاه چاله ها پر جرم ترین نوع سیاه چاله ها هستند و گرانش بسیار زیادی دارند که در جهان بی نظیر است. همچنین تصور می رود که مرکز کهکشان ان جی سی 4261 سیاه چاله ای کلان جرم با 400 میلیون جرم خورشید باشد.

یکی از تفاوت های اصلی این سیاه چاله چگالی کمتر آن هاست. چگالی سیاه چاله ها جرم آن تقسیم بر حجم ناشی از شعاع شوارتزشیلد است. این مقدار می تواند کمتر از چگالی آب باشد. علت آن این است که شعاع شوارتزشیلد سیاهچاله به طور خطی با جرم افزایش می یابد و به همین دلیل هرچه سیاه چاله پرجرم تر باشد چگالی آن کمتر است و همچنین به علت بزرگ بودن افق رویداد، نیروی تیدال سیاه چاله های کلان جرم به طرز قابل ملاحظه ای کمتر است.

جرم این سیاه چاله ها به خاطر بلعیدن اجرام دور خود همواره افزایش می یابد و این بلعیدن موجب فعال شدن ظاهر مرکز سیاه چاله در طیف الکترومغناطیسی و مخصوصاً انرژی بالا می شود به همین دلیل تصور می رود این سیاه چاله مسئول فعالیت قوی اختروش ها باشند. درخشندگی سیاه چاله های کلان جرم در اختروش ها بین ده تا صدبرابر درخشندگی بقیه اختروش است. همچنین تصور بر این است که هسته کهکشانی فعال (AGN) نیز سیاه چاله باشد.

ستاره شناسان معتقدند که کهکشان راه شیری در مرکز خود یعنی، 26٬000 سال نوری از منظومه شمسی، یک سیاه چاله کلان جرم دارد. این ناحیه کمان ای* نامیده می شود دلیل بیان شده این است:

ستاره اس2 در یک راستا بیضی با تناوب مداری 15.2 سال حضیض (نزدیک ترین فاصله) 17 ساعت نوری (1.8×1013 m یا 120 AU) از مرکز کهکشان می گذرد.

از محاسبه روی مدار این ستاره جرم مرکز گردش 4.1 میلیون جرم خورشید به دست می آید.

اندازه این جرم مرکزی وضوحاً باید کمتر از 17 ساعت نوری باشد و گرنه ستاره اس2 با آن برخورد می کند یا به خاطر نیروی تیدال تکه تکه می شد. در واقع در مشاهدات جدید نشان می دهد که این شعاع نباید بیشتر 6.25 ساعت نوری یعنی به اندازه قطر مدار اورانوس باشد.

فقط یک سیاه چاله می تواند در چنین حجمی چنین جرمی را جا دهد.

مؤسسه ماکس پلانک برای فیزیک فراستاره ای و گروه مرکز کهکشان دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس قوی ترین مدارک برای بیان این که ناحیه کمان ای* یک سیاه چاله کلان جرم است ارائه کرده اند، اطلاعات آن ها بر اساس مشاهدات رصدخانه جنوبی اروپا و تلسکوپ کک است. محاسبات نشان می دهد که جرم کمان ای* تقریباً برابر 4.1 میلیون جرم خورشید، یا حدود 8.2 ×1036 kg است.