دانشمندان "دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا"(University of California, Santa Barbara) در مطالعه اخیرشان با ایجاد یک مدل نکاتی را درباره رفتار یک سیاهچاله در مرکز کهکشان راه شیری متوجه شدند.

به گزارش ایسنا و به نقل از تک اکسپلوریست، کهکشان راه شیری در مرکز خود میزبان سیاهچاله کلان جرمی به نام کمان ای*(Sagittarius A*, Sgr A*) است. محققان دانشگاه "کالیفرنیا، سانتا باربارا" در مطالعه جدیدشان با هدف تعیین اینکه آیا میدان مغناطیسی این سیاهچاله که توسط ماده در حال سقوط ایجاد می‌شود می‌تواند به مرحله‌ای برسد که این روند را متوقف کند یا خیر پژوهشی را انجام دادند. پژوهشگران این وضعیت را "گیر افتادن مغناطیسی"(magnetically arrested) نامیدند.

سیستم مورد نظر شامل هفت مرتبه بزرگی است. مرتبهٔ بزرگی(Order of magnitude) برحسب توان‌های پایه ۱۰ شناخته و سنجیده می‌شوند و یک روش نمایش سنجش مراتب مقداری‌ است. افق رویداد این سیاهچاله از مرکز آن به حدود چهار تا هشت میلیون مایل می‌رسد. در همین حال، ستاره‌ها تقریباً ۲۰ تریلیون مایل دورتر یا در حد دورترین ستاره همسایه خورشید می‌چرخند.

"شان رسلر"(Sean Ressler) محقق مقطع فوق دکترای "موسسه فیزیک نظری کاولی" دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا گفت: ما می‌بایست موادی‌ که به درون این سیاه چاله سقوط می‌کنند را از مقیاس بزرگ به مقیاس کوچک شناسایی می‌کردیم و انجام این کار در یک شبیه‌سازی بسیار دشوار و تا حدی غیرممکن است. کوچکترین پدیده‌ها در بازه‌های زمانی ثانیه‌ای صورت می‌گیرد در حالی که رخداد بزرگترین پدیده‌ها هزاران سال به طول می‌انجامد.

طی این مطالعه محققان شبیه‌سازی‌های مقیاس کوچک را به شبیه سازی‌های انجام شده در مقیاس بزرگ متصل کردند. برای انجام این کار، دانشمندان مدل‌ها را در سه مقیاس تقسیم کردند.

راسلر گفت: اولین شبیه سازی بر اساس داده‌های ستاره‌های اطراف سیاه چاله کلان جرم کمان ای ایجاد شد. خوشبختانه فعالیت این سیاه چاله تنها تحت تسلط تقریبا ۳۰ یا تعداد بیشتری ستاره ولف-رایه  است که مقادیر عظیمی از مواد را منتشر می‌کنند.

ستارگان ولف-رایه(Wolf-Rayet stars) ستارگانی بسیار پرجرم هستند. آنان همچنین بسیار روشن و داغند و از این رو توجّه اخترشناسان را جلب کرده‌اند و به دلیل روشنایی زیاد خود یکی از گونه‌های فراغول‌ها هستند. طیف این ستارگان نیز غیرعادّی است و این خود یکی از عواملی است که آنان را از دیگر ستارگان آسمان جدا می‌سازد.

از بین رفتن جرم تنها یکی از این ستاره‌ها از کل مقدار موادی که در همان زمان به سیاه چاله می‌افتند بیشتر است. ستارگان قبل از انتقال به مرحله پایدار زندگی، در حدود ۱۰۰ هزار سال در این مرحله پویا می‌مانند. داده‌های مشاهده شده به دانشمندان در شبیه‌سازی مدار این ستاره‌ها کمک کردند. سپس محققان از نتایج  این داده‌ها به عنوان نقطه شروع برای شبیه‌سازی مسافت‌های متوسط که در مقیاس‌های زمانی کوتاه‌تر تکامل می‌یابد، استفاده کردند.

دانشمندان این کار را مجددا برای شبیه‌سازی در افق رویداد، جایی که این فعالیت در چند ثانیه انجام می‌شود، تکرار کردند. این رویکرد به دانشمندان این امکان را می‌دهد که نتایج سه‌ شبیه‌سازی را به یکدیگر پیوند دهند.

"کریس وایت"(Chris White) محقق "موسسه فیزیک نظری کاولی" دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا گفت: این‌ها نخستین مدل‌های برافزایش در مقیاس کوچک کمان ای* هستند که واقعیت تأمین ماده حاصل از ستاره‌های در حال چرخش را در نظر می‌گیرند. نتایج نشان داد که کمان ای*  می‌تواند به صورت مغناطیسی توقیف شود. این بسیار شگفت آور است زیرا کهکشان راه شیری یک مرکز کهکشانی نسبتاً ساکت دارد. معمولاً سیاهچاله‌های شناسایی شده به صورت مغناطیسی دارای فواره‌های پرانرژی هستند که ذرات را با سرعت نسبیتی شلیک می‌کنند اما تاکنون دانشمندان شواهد کمی در مورد فواره‌های اطراف کمان ای دیده‌اند.

وایت در انتها گفت: ماده دیگری که به ایجاد فواره کمک می‌کند سیاهچاله‌ای است که به سرعت در حال چرخش است، بنابراین ممکن است این موضوع نکته‌ای درباره نحوه چرخش کمان ای در اختیار ما قرار دهد. نتایج این مطالعه درک ما از فعالیت کمان ای در مرکز راه شیری را افزایش می‌دهد.