How the Universe Works

در فاصله 26 هزار سال نوری از زمین

پنهان شده در توده ابر گاز و گَرد کیهانی

.ناحیه فضایی رازآلودی وجود دارد

"مرکز راه شیری"

مرکز کهکشان راه شیری یکی از عجیب‌ترین

کم نظیرترین و خشونت‌بارترین .مکان‌ها در کهکشان ماست

،گاز به هر طرف پخش میشه

تشعشات با صدا و انرژی ،زیاد ساطع میشن

ستاره‌ها بی‌جهت به .هر طرف حرکت میکنن

و در اعماق مرکز این ناحیه سیاه‌چاله‌ای مرموز وجود داره

که جرم اون 4 میلیون بار .بیشتر از جرم خورشیده

حالا به نحوی در حال کاوش مرکز ...کهکشان راه شیری هستیم

.که همانندش را انجام نداده‌ایم

پرده از رازهای نیروهای قدرتمندی .برمیداریم که بر همگان تأثیر میگذارند

هرچیزی که در مرکز راه ...شیری داره اتفاق میفته

در واقع به هر چیز دیگه‌ای که

در باقی این کهکشان .اتفاق میفته مربوط میشه

با درک مرکز کهکشانمان

،رازهایی را در مورد گذشته .حال و آینده برملا میکنیم

:کانال تلگرام Doc_Uni

"جهان چگونه عمل میکند؟" فصل هشتم، قسمت هشتم

:مترجم N.Raz

ماه مارس سال 2019 میلادی؛

ما توجه رصدخانه فضایی ایکس‌ام‌ام-نیوتون را

بر ناحیه فضایی در اطراف .ستاره "کمان اِی" معطوف کردیم

سیاه‌چاله کلان‌جرمی .در قلب کهکشان ما

ما توانستیم دو ستون عظیم از جنس گاز .درخشان با نور اشعه ایکس را شناسایی کنیم

به نظر میامد که این ستون‌ها .از ستاره کمان ای نشأت میگیرند

آبشار عظیمی از گاز رو میبینیم

که از ناحیه مرکزی به ،سمت بیرون پراکنده میشه

که به طوفان یا جهش عظیمی .از مواد شباهت داره

آبشار گاز به مسافت 500سال نوری از بالا

و پایین سیاه‌چاله .کلان‌جرم کشیده میشود

این مقدار بالای یک میلیون مایل بار بیشتر

.از مسافت خورشید تا نپتون است

به نظر میاد که این مواد

در عمل از نزدیکی ،سیاه‌چاله جدا میشه

و این دودکش‌های پرتوهای ایکس .عظیم و داغ رو به فضا پرتاب میکنه

بنابراین چرا ستاره کمان اِی توده گاز داغی را پرتاب میکند؟

معمولاً شما در اطراف ،سیاه‌چاله "قرص برافزایشی" دارین

که مواد رو به داخل سیاه‌چاله میرسونه

ولی تمام مواد از اون .سیاه‌چاله سر در نمیاره

همین حالا که دارم حرف میزنم ...هم مقدار کمی از گاز داره

به داخل سیاه‌چاله ریخته میشه، مگه نه؟

همینکه گاز به سمت ،سیاه‌چاله کلان‌جرم میره

فوق‌العاده داغ میشه؛

سیاه‌چاله انرژی فوق‌العاده بالایی رو آزاد میکنه

و اون انرژی باید به .یه جایی کشونده بشه

همینکه گاز به طور مارپیچ ،به سمت سیاه‌چاله میرود

سرعت بخشی از مواد شتاب گرفته .و به سرعت نور نزدیک میشود

و این مواد از قرص .برافزایشی پرتاب میشود

دودکش‌هایی از گاز ..فوق داغ را ساخته

و به نظر میاید که

بزرگترین سازه‌های دوتایی کهکشان را به هم متصل میکند؛

حباب‌های فرمی" کهکشان راه شیری"

در واقع ما چندین سال ،پیش متوجه اونها شدیم

این دو حباب بزرگ که مستقیماً از قلب کهکشانِ

.راه شیری نشأت میگیرن

در هر جهت از سیاه‌چاله

حبابی به فاصله 25 هزار .سال نوری تشکیل میشه

ولی حباب‌های پر از گاز

دودکش‌های گاز فوق داغ .را کوچک جلوه میدهند

برای دانشمندان این پرسش پیش آمده که آیا نیروی قدرتمندتر دیگری

.در این حباب‌ها دمیده است یا خیر

بنابراین چه چیزی تونسته تمام این گازهای فوق داغ رو بسازه

که در عمل این حباب‌های .فوق‌العاده عظیم رو باد میکنه

سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در کهکشان‌های دیگر

.شاید بتوانند سرنخی به ما بدهند

سیاه‌چاله‌ها در مرکز کهکشان‌ها

دچار فازهای مختلفی میشن؛

پس اونها میتونن یا .فعال باشن و یا آرام

گاهی اوقات سیاه‌چاله‌ها در مرکز کهکشان‌ها

دچار فاز یا مرحله .فعال خودشون میشن

و وقتی این اتفاق رخ میده

سیاه‌چاله به طور فعال ،مواد اطراف خودش رو میبلعه

که باعث افزایش اندازه اون میشه

و همچنین پرتوهای تابشی بزرگی .رو از خودش ساطع میکنه

سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم آرام

به آرامی گاز داغ .را انتشار میدهند

ولی وقتی مواد زیادی روی ...آنها افتاده و سنگینی کند

میتوانند پرتوهایی با فاصله .میلیون سال نوری شلیک کنند

در حال حاضر

ستاره کمان اِی وضعیتی ،داره که بهش غیرفعال میگیم

.اون ساکنه

موادی به دورش جریان ،دارن و میچرخن

ولی این مقدار خیلی .زیادی محسوب نمیشه

اما فکر نمیکنیم که این .وضعیت همیشه اینطور بوده

مرکز کهکشان‌ها ،مکان‌های شلوغی هستن

ستاره‌ها اونجان و توده‌های .گازی در اون شناورن

گردوغبار هم اونجاست؛

و گاهی اوقات این چیزها به .داخل سیاه‌چاله کشیده میشن

،شش میلیون سال پیش

ممکن بود که ستاره کمان اِی به طرز جنون‌آمیز و مهارناشدنی مواد اطراف خود را میبلعیده

،مواد زیادی را جذب کرده

و باقی آن را به شکل پرتوهای .غول‌پیکری به فضا شلیک میکرده

این پرتوها مسیرشون در سرتاسر کهکشان رو

با سرعتی نزدیک به .سرعت نور طی میکنن

،و همینطور که پیش میرن میتونن خرابی‌های زیادی به بار بیارن

یا سیر تکامل کهکشانی که در اون انتشار پیدا میکنن

.رو پیکرتراشی کنن

پرتوهای ستاره کمان ای

توده گاز به بیرون از ،کهکشان پرتاب میکند

و این حباب‌های فرمی شکاف مانندی .که میبینیم را تشکیل میدهند

در حال حاضر هر چیزی که باعث به وجود اومدن .اون پرتوها میشده به نظر از کار افتاده

،دیگه چنین اتفاقی نمیفته

و ما داریم یک جورایی .باقیمونده‌های اونها رو میبینیم

اما این به وضوح نشانه‌ایه که

،زمانی در چند میلیون سال پیش

سیاه‌چاله موجود در مرکز کهکشان ما

یعنی ستاره کمان اِی به طور فعالانه .مواد موجود در اطراف خودش رو میبلعیده

مواد کهکشانی به درونش کشیده میشده .و این پرتوها رو با فشار از اون خارج میکرده

این پرتوها در مسیر خود خرابی‌های .زیادی را بر جای گذاشتند

ممکن است که حتی روند تکاملی .کهکشان ما را تحت تأثیر قرار داده باشند

این ساختارهایی که در مرکز کهکشان ما ،وجود دارند حائز اهمیت هستن

چون میتونن یا روند ساخت ستاره‌ها رو بالکل از کار بندازن

.یا باعث ساخت ستاره‌ها بشن

همونطور که این پرتوها در ،کهکشان انتشار پیدا میکنن

گاز رو انباشته میکنن

و بعدش اون گاز انباشته شده میتونه .باعث تشکیل ستاره‌ها بشه

اما این پرتوها میتونن اونقدر هم گرما یا انرژی حاصل رو

به محیط کهکشانی بفرستن که .از تشکیل ستاره‌ها جلوگیری کنه

پس، سیاه‌چاله‌ها از خیلی جهات ارکستری رو رهبری میکنن

و به ستاره‌ها فرمان میدن که چه زمانی .میتونن تشکیل بشن و چه زمانی نمیتونن

،در مرکز کهکشان راه شیری

نرخ تشکیل ستارگان .پایین به نظر میرسد

.پرتوها میتوانند مسئول این اتفاق باشند

،اما در سال 2017 میلادی تلسکوپ "آلما" تشخیص داد که

.تغییری در راه است

خب، آلما در سال‌های اخیر تونسته که

که به قلب کهکشانمون نگاهی بندازه

و ببینه که در نزدیکی تمام ...این خرابی‌های به بار اومده

ممکنه که نسل جدیدی از .ستاره‌ها در حال تشکیل باشن

امروزه، سیاه‌چاله کلان‌جرم آرام ما

شاید که به تشکیل ستارگان .در مرکز کهکشان کمک کند

اما ممکن است حباب‌های فِرمی مدرکی از زمانی باشند

که ستاره کمان اِی از تشکیل .ستارگان جلوگیری میکرد

آیا این سیاه‌چاله کلان‌جرم

میتواند در آینده با جوش و خروش فعالیت خود را از سر بگیرد؟

ستاره کمان اِی میتونه تنها با دریافت کمی گاز

.فعالیت خودش رو از سر بگیره

و مقدار گاز خیلی زیادی در مرکز کهکشان ما وجود داره

و این گاز میتونه در مجاورت

ستاره کمان اِی قرار بگیره

و در نهایت درون افق رویداد بیفته

و این اتفاق دوباره سیاه‌چاله .رو به کار میندازه

اگر ستاره کمان اِی ،به اندازه کافی گاز ببلعد

میتواند از روند تشکیل ستارگان در کهکشان

.برای میلیون‌ها سال جلوگیری کند

همچنین، ممکن است اشعه‌های ایکس و گاما را از خود ساطع کرده

.و این اشعه‌ها به زمین برخورد کنند

خوشبختانه، سیاه‌چاله کلان‌جرم مرکزی ما

خیلی ساکنه و پدیده‌هایی عظیمی مثل بلعیدن مواد

و آزاد شدن انرژی زیاد .خیلی خیلی نادر هستن

.ما لزوماً دلیل زیادی برای نگرانی نداریم

ستاره کمان اِی شکل .کهکشان ما را تغییر داده است

اگر بخواهیم که در ،این جهان دوام بیاوریم

باید که اطلاعات بیشتری راجع به .این سیاه‌چاله هیولاوار کسب کنیم

تلسکوپ "افق رویداد" دقیقاً .چنین مأموریتی را در پیش دارد

سؤال این است که آیا موفق خواهد شد؟

مرکز کهکشان راه شیری

.خانه یک سیاه‌چاله کلان‌جرم است

.ستاره کمان اِی

.حداقل ما اینطور گمان میکنیم

ما هرگز این سیاه‌چاله کلان‌جرم .را مستقیماً مشاهده نکرده‌ایم

اما ستارگانی که در مرکز .کهکشان در حرکت بوده را دیده‌ایم

سرعت ستاره‌هایی

که در مرکز کهکشان راه شیری در حرکتن

نشون میده که در اونجا جرمی بسیار عظیم

.و خیلی متراکم وجود داره

چیزی که جرمی 4 میلیون برابر خورشید ما رو

در حجمی کوچیکتر از .منظومه شمسی ما جای داده

.اصولاً باید یک سیاه‌چاله باشه

با اندازه گیری مدارهای ستاره‌ای

...در مرکز کهکشانمان

تخمین زده‌ایم که ستاره کمان ای

چیزی بیش از یکصد برابر .وسیع تر از خورشید ماست

ولی این سیاه‌چاله جدا از .اندازه‌اش، ماهیتی پنهان دارد

یکی از چالش‌های اولیه

...در مشاهده حقیقی سیاه‌چاله‌ها

اینه که اونها نوری از خودشون ساطع .نمیکنن و شما نمیتونین ببینینشون

درست میگم؟ پس در واقع ما ...هرگز یک سیاه‌چاله رو ندیدیم

تنها چیزهایی که در ،اطرافش قرار داره رو دیدیم

یا اینکه اثرات آشکار شده‌یِ این سیاه‌چاله

رو در محیط احاطه کننده .اون مشاهده کردیم

اینجاست که پای تلسکوپ افق .رویداد به میان کشیده میشود

هدف تلسکوپ این است که از ستاره .کمان اِی عکس‌برداری میکند

نه تنها از خود سیاه‌چاله بلکه .از سایه‌اش نیز عکس میگیرد

اطراف این سیاه‌چاله گازهایی در چرخش هستن

که به شدت داغ و دمایی .برابر میلیون‌ها درجه دارن

و کاری که تلسکوپ افق ...رویداد انجام میده

.تلاش برای دیدن سایه سیاه‌چاله‌ست

نور ساطع شده از توده ...گازی اطرافِ ستاره کمان ای

مانند یک قاب سایه .غول‌پیکر را میپوشاند

وسعت آن میتواند .به 93 میلیون مایل برسد

مشکل اینجاست که ستاره ...کمان ای به اندازه‌ای دور بوده

که با اینحال سیاه‌چاله کلان‌جرم .فوق‌العاده سخت دیده میشود

،ستاره کمان ای اندازه بزرگی داره

ولی در فاصله 26 هزار سال .نوری از ما قرار داره

یک سال نوری برابر با فاصله ،شش تریلیون مایلی هست

بنابراین این فاصله خیلی خیلی طولانی محسوب میشه؛