تلسکوپ‌هایESO آخرین لحظات عمر ستاره ای که توسط یک سیاهچاله در حال بلعیده شدن بود را ثبت کردند
اخترشناسان با کمک تلسکوپ‌های رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) و سایر ابزارهای رصدی در دیگر نقاط جهان، متوجه انفجاری نادر و درخشان از یک ستاره شدند. این انفجار توسط یک سیاهچاله غول‌پیکر شکافته و تکه تکه شده است. این پدیده که به عنوان اختلالات جذر و مدی شناخته می‌شود در فاصله ۲۱۵ میلیون سال نوری از زمین رخ داده است و نزدیک‌ترین اختلالی است که تاکنون به ثبت رسیده و با جزئیات بسیار بالایی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتیجه این مطالعات در 21 مهرماه 1399 در ماهنامه انجمن سلطنتی نجوم (از قدیمی ترین مجلات حوزه نجوم در جهان) منتشر شده است.
مت نیکول, مدرس و محقق انجمن سلطنتی نجوم دانشگاه بیرمنگام بریتانیا می گوید: «ایده بلعیدن ستاره توسط سیاهچاله به نظر امری علمی- تخیلی است اما این دقیقا همان چیزی است که در اختلالات جزر و مدی رخ می‌دهد».
می‌توان گفت رویدادی که یک ستاره، اختلالات جزر و مدی و آنچه که موسوم به رشته‌رشته‌شدن (یا فرآیندی که اسپاگتی‌شدن نام دارد) را هنگام بلعیده شدن توسط سیاهچاله تجربه می‌کند، رویدادی نادر است و مطالعه و بررسی آن نیز دشوار است. تیم محققان با نشانه رفتن تلسکوپ های VLT(Very Larg Telescop) و NTT(New Technology Telescope) این پایگاه رصدی به سمت یک درخشندگی ناگهانی که سال پیش در نزدیکی یک ابرسیاه چاله سنگین روی داده بود، به بررسی بلعیده شدن ستاره توسط چنین هیولایی پرداختند.
از آنجا که اخترشناسان می‌دانند در تئوری چه اتفاقی می‌افتد یکی از محققین دانشگاه کمبریج انگلستان در حین کار بر روی این تئوری چنین توضیح می دهد: «هنگامی که یک ستاره بدشانس در مرکز کهکشان در نزدیکی یک اَبَر سیاهچاله سنگین سرگردان می‌شود، گرانش و جاذبه بالای سیاهچاله، ستاره را به شکل رشته‌های نازکی از مواد پاره‌پاره و ازهم جدا می‌کند.
همزمان با سقوط این رشته‌های مواد ستاره‌ای درون سیاهچاله در این فرآیند اسپاگتی شدن، انفجار درخشانی از انرژی آزاد شده به وجود می‌آید که برای اخترشناسان قابل مشاهده و شناسایی است.
اگرچه چنین چیزی اتفاق عظیم و درخشانی است اما همچنان اخترشناسان در بررسی این فوران نور که اغلب در پرده و هاله ای از گرد و غبار محو و پنهان بوده، مشکل داشته‌اند. برای اولین بار هم اکنون ستاره‌شناسان توانسته‌اند منشا این اتفاق را روشن کنند.
سامانتا اوتس از محققان دانشگاه بیرمنگام انگستان می‌گوید: «ما متوجه شدیم هنگامی که یک سیاه چاله ستاره‌ای را می‌بلعد، می‌تواند چنین انفجاری از مواد به بیرون پرتاب کند که مانع دید ما شود.» دلیل این اتفاق این است که انرژی که با بلعیدن مواد ستاره‌ای توسط سیاهچاله آزاد می‌شود، بقایای ستاره را به سمت خارج پرت می‌کند. انجام این کشف به این دلیل ممکن شد که تنها اندکی پس از مطالعه و بررسی رویداد اختلالات جزری و مدی، شکافت و پاره‌پار‌ه‌شدن ستاره مشاهده شد.
کیت الکساندر، شخصیت علمیِ برجسته ناسا می‌گوید: «به این دلیل که ما این رویداد را به موقع بررسی کردیم، توانستیم دقیقا این هاله گرد و غبار ستاره‌ای پرقدرت را که با سرعتی بالغ بر ۱0هزار کیلومتر بر ثانیه از سیاه چاله به بیرون پرتاب می‌شود را مشاهده کنیم و تحت نظر بگیریم».
این نگاه زیرچشمی به حقیقت ماجرا این فرصت را مهیا کرد تا منشأ مواد ناشناخته و نحوه بلعیده شدن توسط سیاهچاله را پی ببریم. تیم تحقیقات رصد رویداد موسوم به AT2019qiz را که در یک کهکشان مارپیچی واقع در صورت فلکی نهر بود، طی یک دوره ۶ ماهه انجام داد و مشاهده کرد که چگونه روشنایی شراره‌های ستاره‌ای رشد پیدا می‌کنند و سپس به افول می‌روند و محو می‌شوند.
یکی از محققان می‌گوید: «کاوش‌های مختلف از آسمان نشان دادند که تابش ناشی از رویداد اختلالات جزر و مدی به سرعت بعد از شکافتن و پاره پاره شدن ستاره در هنگام بلع سیاه چاله، اتفاق می‌افتد. در همین راستا ما سریع تلسکوپ‌های زمینی و فضایی را به سمت آن نشانه رفتیم تا بتوانیم ببینیم که این نور چگونه به وجود می آید؟»
ابزارهای چندگانه رصدی برای مشاهده این رویداد طی ماه‌های بعدی نیز به کار گرفته شد که شامل مواردی چون X-shooter و EFOSC2 ابزار قدرتمندی مثل تلسکوپ های VLT و تلسکوپ تکنولوژی نوین موسوم به NTT که در شیلی واقع شده بودند. مشاهدات سریع و همه جانبه در طول موج‌های فرابنفش، مرئی، اشعه ایکس و رادیویی برای اولین بار ارتباط مستقیمِ بین مواد منتشرشده از ستاره و نور ساطع شده پس از بلعیده شدن توسط سیاهچاله را نشان می‌دهد. یکی از محققین در این زمینه می‌گوید: «مشاهدات نشان می‌دهند که این ستاره تقریبا هم جرم با خورشید ماست که تقریبا نیمی از جرمش توسط سیاهچاله‌ای بلعیده شده است که میلیون ها برابر سنگین تر از خورشید ماست».
این بررسی‌ها به ما کمک می‌کنند تا درک بهتری از سیاه‌چاله‌های بسیار پر جرم و چگونگی رفتار مواد در محیطی با گرانش بسیار بالا پیدا کنیم. تیم تحقیقاتی معتقد است رویدادِAT2019qiz می‌تواند کلید رمزگشای ما در مشاهداتِ آتیِ اختلالات جزر و مدی باشد. هم اکنون تلسکوپ بسیار بزرگ ELT از رصدخانه جنوبی اروپا که برنامه‌ریزی شده است تا در این دهه شروع به فعالیت کند محققان را قادر می‌سازد تا اختلالات جزرومدی بسیار ضعیف و سریع تر را برای رمزگشایی بیشتر اسرار فیزیک سیاهچاله‌ها مورد بررسی قرار دهند.
