کنترل فرآیند تشکیل ستاره در کهکشان‌ها، توسط سیاهچاله‌های مرکزی
مجله علمی ایلیاد - سیاهچاله‌های غول‌پیکر با جرمی بیش از یک میلیون برابر جرم خورشید، در مرکز کهکشان‌های عظیم واقع شده‌اند. مقاله‌ی جدید منتشر شده در مجله‌ی Nature نشان می‌دهد که تاریخچه‌ی ایجاد ستاره در کهکشان‌های عظیم، به جرم سیاهچاله مرکزی آن بستگی دارد.
هر کهکشان عظیم، سیاهچاله‌ای غول‌پیکر در مرکز خود دارد و وجود خود را به واسطه‌ی اِعمال اثرات گرانشی بر ستاره‌های کهکشان و گاهی اوقات نیروبخشی به تابش‌های پرانرژی حاصل از هسته‌ی کهکشانی فعال «AGN» نمایان می‌کند. انرژی تزریق شده به کهکشان از جانب هسته‌ی کهکشانی فعال، می‌تواند با تولید گرما و بیرون دادنِ گازهایی، فرآیند ستاره‌زایی را متوقف کند. این ایده برای دهه‌ها مرسوم بوده است و دانشمندان دریافته‌اند که شبیه‌سازی‌های تکامل کهکشان باید برای تکثیر ویژگی‌های مشاهده‌شده‌ی کهکشان‌ها، بازخورد حاصل از کهکشان‌ها را نیز لحاظ کنند.
اما شواهد مشاهده‌ای از ارتباط میان سیاهچاله‌ها و ایجاد ستاره، تاکنون به‌دست نیامده است. مطالعه‌ی جدید تحت رهبری «ایگناسیو مارتین ناوارو»، اخترشناس رصدخانه‌های دانشگاه کالیفرنیا بر روی کهکشان‌های عظیمی تمرکز کرده است که جرم سیاهچاله‌ی مرکزی آن‌ها با تجزیه و تحلیل حرکت ستاره‌ها در نزدیکی مرکز کهکشان، مورد اندازه‌گیری قرار گرفته است. محققان به منظور تعیین تاریخچه‌ی تشکیل ستاره‌ی کهکشان‌ها به تجزیه و تحلیل طیف نوری آن‌ها پرداختند. این طیف با پروژه‌ی «بررسی کهکشان‌های عظیم تلسکوپ هابی-ایبرلی» به‌دست آمده است.
آن‌ها از روش‌های محاسباتی برای تحلیل طیف هر کهکشان استفاده کرده و تاریخچه‌ی تشکیل ستاره‌ی آن‌را با پیدا کردن بهترین ترکیب جمعیت‌های ستاره‌ای برای تناسب با داده‌های طیف‌سنجی آشکار ساختند. دکتر ناوارو بیان کرد: «این طیف به ما می‌گوید که چه میزان نور از جمعیت‌های ستاره‌ی دوره‌های مختلف نشأت می‌گیرد.»
هنگامی که گروه تحقیقاتی، تاریخچه‌ی تشکیل ستاره در کهکشان‌ها را با سیاهچاله‌هایِ دارای جرم‌های مختلف مقایسه کرد، مشخص شد که تفاوت‌های چشم‌گیری وجود دارد. این تفاوت‌ها فقط با جرم سیاهچاله ارتباط داشتند و ارتباطی با ریخت‌شناسی کهکشان، اندازه یا سایر ویژگی‌ها مشاهده نشد. دکتر مارتین ناوارو افزود: «کهکشان‌هایِ دارای سیاهچاله‌های بزرگ‌تر، زودتر و سریع‌تر از سیاهچاله‌های کوچک خاموش شدند. به همین منظور، فرآیند ایجاد ستاره در کهکشان‌هایی با سیاهچاله‌های مرکزی بزرگ، دوام بیشتری داشت.»
سیاهچاله‌های غول‌پیکر تنها زمانی تابناک و درخشان هستند که موادی از مناطق درونی کهکشانِ میزبانِ خود، بلعیده باشند. هسته‌های کهکشانی فعال بسیار متغیر هستند و ویژگی‌های آن‌ها به اندازه‌ی سیاهچاله، نرخ برافزایشی مواد جدید تزریق‌شده به درون سیاهچاله و سایر عوامل بستگی دارد.
دکتر مارتین ناوارو طی توضیحاتی اظهار داشت: «ما از جرم سیاهچاله به‌عنوان نماینده‌ای برای انرژی نفوذ‌یافته به کهکشان استفاده کردیم، زیرا افزایش مواد در درون سیاهچاله‌های غول‌پیکر منجر به بروز بازخوردهای پرانرژی از سوی هسته‌ی کهکشانی فعال می‌شود. این عامل می‌تواند فرآیند ایجاد ستاره را زودتر پایان ببخشد.»
دکتر «آرون رومانوفسکی»، اخترشناس دانشگاه ایالتی سن‌خوزه و دانشگاه کالیفرنیا، گفت: «ماهیت دقیق بازخورد سیاهچاله که ایجاد ستاره را متوقف می‌سازد، هنوز در هاله‌ای از ابهام بوده و نامعلوم است. سیاهچاله می‌تواند با روش‌های مختلف، انرژی را به درون کهکشان تزریق نماید. نظریه‌های مختلفی نیز برای چگونگی توقف فرآیند ایجاد ستاره مطرح شده است. اما هنوز کارهای تحقیقاتی زیادی را باید انجام داد تا این مشاهده‌های جدید، با مدل‌های موجود مطابقت داشته باشند.»
نوشته: SciNews
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد