در کهکشانی دوردست، اجرام عجیبی در حال تابش به فضا هستند که سالهاست در دید دانشمندان قرار داشتهاند، اما ماهیت واقعی آنها نادیده گرفته شده است. حالا مشاهدات جدید نشان میدهد که این اجرام ممکن است برای درک چرخه زندگی و مرگ کهکشانها بسیار حائز اهمیت باشند. رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا، سیگنالهای این اجرام مرموز را برای چندین دهه دریافت کرده، اما دانشمندان بهطور کلی به دادههای مربوط به آنها توجه چندانی نداشتند. تابش این اجرام، در مقایسه با بیشتر ستارهها، انرژی نسبتاً پایینی دارد و به همین دلیل بهراحتی بهعنوان نویز کنار گذاشته شده بود.
جیمی اروین، استاد دانشگاه آلاباما و یکی از نویسندگان مقالهای جدید درباره این اجرام عجیب، به خبرنگار پایگاه خبری میگوید: «[دانشمندان] حتی نمیدانستند این اجرام وجود دارند. آنها کمانرژیترین کانالها را کاملاً نادیده گرفته بودند، زیرا تصور میکردند اهمیتی ندارند.» اروین و همکارش مصطفی محیبالله، دانشجوی دکتری و روزان دیاستفانو، مدرس مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین، انتظار نداشتند که هنگام بررسی دوباره دادههای نادیدهگرفتهشده، چیزی قابلتوجه پیدا کنند. آنها این فرایند را به جستوجوی گنج تشبیه میکنند: ممکن است جواهری را پیدا کنید که مدتها گم شده، اما احتمال اینکه فقط با انبوهی از زباله روبهرو شوید بسیار بیشتر است.
این سه پژوهشگر، دادههایی را که تلسکوپ فضایی چاندرا بین سالهای ۱۹۹۹ تا ۲۰۱۷ جمعآوری کرده بود، با دقت بررسی کردند و با وسواس تمام، آثار تصادفی و سایر دادههای مزاحم را کنار گذاشتند. در نهایت، آنها به نشانههایی از گسیل پرتوهای ایکس کمانرژی رسیدند که از نوع جدیدی از اجرام آسمانی به نام «منابع پرتو ایکس فوقنرم» ساطع میشدند. اما اینکه این اجرام دقیقاً چه هستند، همچنان تا حدی معما باقی مانده است، زیرا تنها اطلاعاتی که درباره آنها داریم، تقریباً به میزان درخشندگی و دمایشان محدود میشود.
دیاستفانو میگوید: «آنها احتمالاً اجرام فشردهای هستند که از بقایای ستارهها تشکیل شدهاند؛ یعنی یا سیاهچاله یا ستاره نوترونی یا کوتوله سفید هستند که ماده را از جرم همراهشان میربایند. این ماده هنگام سقوط به سمت جرم فشرده، در طول موج پرتو ایکس تابش میکند.»
اروین همچنین اشاره میکند که ممکن است ترکیبی از تمام این اجرام نیز در میان آنها وجود داشته باشد. او میافزاید: «آنها احتمالاً مخلوطی ناهمگون از انواع مختلف اجرام هستند. منبع فوقنرم لزوماً یک نوع جرم مشخص نیست، بلکه توصیفی از نوع انرژی گسیلشده از آن است.»
مهم نیست این اجرام دقیقاً چه باشند؛ پژوهشگران بر این باورند که احتمالاً در محدوده فرابنفش فرین (EUV) نیز تابش گسیل میکنند. متأسفانه مشاهده اجرام در این محدوده از زمین دشوار و شاید حتی غیرممکن است؛ زیرا گاز هیدروژن و مواد دیگری که در فضای میان منظومههای ستارهای قرار دارند، بیشتر این پرتوها را جذب میکنند. در نتیجه، احتمالاً بیشتر این اجرام برای همیشه از دید ما پنهان خواهند ماند.
شاید تعداد بیشماری از این اجرام در جهان وجود داشته باشد، اما تنها تعداد بسیار کمی از آنها میتوانند در موقعیتهایی قرار بگیرند که امکان مشاهدهشان از زمین فراهم است. اروین میگوید: «اگر تلسکوپی داشتیم که به تابش فرابنفش فرین حساس بود و این مه [جذبکننده] وجود نداشت، این منابع در این کهکشانها بسیار درخشان به چشم میخوردند و نادیده گرفته نمیشدند.»
دیاستفانو میافزاید: «هرکدام از منابعی که میبینیم، نماینده تعداد زیادی منبع دیگر در همان کهکشان هستند که نمیتوانیم ببینیم، چون نورشان هرگز از کهکشان میزبان خارج نمیشود.»
با این حال، همین تعداد اندک از منابع مشاهدهپذیر نیز میتوانند اطلاعات ارزشمندی درباره چگونگی شکلگیری اجرام مختلف آسمانی، از سیاهچالهها گرفته تا کهکشانها، در اختیار دانشمندان بگذارند. معمولاً تصور میشود تابش سیاهچالههای کلانجرم در مرکز کهکشانها، که به «هستههای فعال کهکشانی» معروفاند، در یونیدهکردن گازی که بعدها ستارهها از آن شکل میگیرند، نقش دارد. برخی کهکشانها فاقد چنین سیاهچالههایی هستند، اما همچنان گاز یونیده دارند و منابع پرتو ایکس فوقنرم ممکن است به توضیح این مسئله کمک کنند. دیاستفانو میگوید: «ما فقط نوک کوه یخ را میبینیم.»
این مطالعه در نشریه Nature Astronomy منتشر شده است.
سوالات متداول
این اجرام عجیب چه نوع اجرامی هستند؟
این اجرام احتمالاً اجرام فشردهای هستند که از بقایای ستارهها تشکیل شدهاند، مانند سیاهچالهها یا ستارههای نوترونی.
چرا این اجرام نادیده گرفته شدهاند؟
تابش این اجرام انرژی نسبتاً پایینی دارد و به همین دلیل بهراحتی بهعنوان نویز کنار گذاشته شده بود.
چگونه این اجرام شناسایی شدهاند؟
پژوهشگران دادههای تلسکوپ فضایی چاندرا را بین سالهای ۱۹۹۹ تا ۲۰۱۷ بررسی کردند و نشانههایی از گسیل پرتوهای ایکس کمانرژی یافتند.
چرا مشاهده این اجرام دشوار است؟
مشاهده این اجرام در محدوده فرابنفش فرین از زمین دشوار است زیرا گاز هیدروژن و مواد دیگر بیشتر پرتوها را جذب میکنند.
این اجرام چه اطلاعاتی میتوانند ارائه دهند؟
این اجرام میتوانند اطلاعات ارزشمندی درباره چگونگی شکلگیری اجرام مختلف آسمانی و نقش آنها در کهکشانها ارائه دهند.
