ستاره‌شناسان موفق به ثبت دقیق‌ترین تصاویر مادون قرمز از یک هسته فعال کهکشانی (AGN) شدند. این تصاویر توسط ابزار تداخل‌سنج تلسکوپ بزرگ دوچشمی ثبت شده است.
این دستاورد بی‌سابقه، بینشی کم‌نظیر از پدیده‌های انرژی‌زای پیرامون سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم در مراکز کهکشان‌ها ارائه می‌دهد و تعاملاتی نظیر بادهای غباری و بازخورد جت‌های رادیویی را آشکار می‌کند.
پیشرفتی در تصویربرداری از AGN
هسته‌های فعال کهکشانی (AGN) مناطقی در مراکز برخی کهکشان‌ها هستند که سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم را در خود جای داده‌اند. هنگامی‌که ماده به درون این سیاه‌چاله‌ها کشیده می‌شود، انرژی عظیمی آزاد شده که AGN را به یکی از پرانرژی‌ترین پدیده‌های کیهان تبدیل می‌کند. ستاره‌شناسان دانشگاه آریزونا با استفاده از تداخل‌سنج تلسکوپ بزرگ دوچشمی موفق به ثبت تصاویر مادون قرمز با بالاترین وضوح ممکن از یک AGN شدند.
جیکوب ایزبل، محقق پسادکتری رصدخانه استیوارد و نویسنده اصلی مقاله، اظهار داشت:
تداخل‌سنج تلسکوپ بزرگ دوچشمی را می‌توان اولین تلسکوپ بسیار بزرگ در نظر گرفت و اثبات چنین امکانی بسیار هیجان‌انگیز است.
ویژگی‌های AGN
هر کهکشانی دارای یک سیاه‌چاله ابرپرجرم در مرکز خود است. برخی از این سیاه‌چاله‌ها، بسته به سرعت فروریزش ماده به درون آنها، فعال و برخی غیرفعال هستند. اگر دیسک تجمعی اطراف سیاه‌چاله به اندازه کافی روشن باشد، به آن سیاه‌چاله ابرپرجرم فعال می‌گویند. هسته فعال کهکشانی در کهکشان NGC 1068، که در همسایگی راه شیری قرار دارد، یکی از نزدیک‌ترین نمونه‌های فعال است.
تلسکوپ بزرگ دوچشمی که در کوه گراهام، در شمال شرقی توسان واقع شده، با دو آینه مستقل خود عمل کرده و عملاً به عنوان دو تلسکوپ مجزا در کنار هم کار می‌کند. ابزار تداخل‌سنج این تلسکوپ نور هر دو آینه را ترکیب می‌کند و مشاهداتی با وضوح بسیار بالاتر از هر آینه به‌تنهایی ارائه می‌دهد. این تکنیک قبلاً برای مطالعه آتشفشان‌های قمر آیو مشتری با موفقیت استفاده شده بود.
فنون پیشرفته و کشفیات
ایزبل توضیح داد:
هسته فعال در کهکشان NGC 1068 بسیار روشن است و فرصت مناسبی برای آزمون این روش بود. این‌ها دقیق‌ترین تصاویر مستقیم از یک AGN هستند که تاکنون ثبت شده‌اند.
تیم تداخل‌سنج تلسکوپ بزرگ دوچشمی به رهبری استیو ارتل، ستاره‌شناس رصدخانه استیوارد، با استفاده از این ابزار موفق به مشاهده چندین پدیده کیهانی به‌طور همزمان در این AGN شدند.
بینشی در پدیده‌های کیهانی
دیسک روشن اطراف سیاه‌چاله ابرپرجرم نور زیادی تولید می‌کند که غبار را مانند بادبان‌های کوچک به اطراف می‌راند، پدیده‌ای که به فشار تابشی معروف است. تصاویر ثبت‌شده نشان‌دهنده یک باد غباری ناشی از این فشار تابشی بودند. همچنین در فاصله دورتر، ماده‌ای بسیار روشن‌تر از حد انتظار مشاهده شد که تنها توسط دیسک تجمعی روشن شده بود. با مقایسه این تصاویر با مشاهدات گذشته، محققان دریافتند این پدیده به یک جت رادیویی مرتبط است که در کهکشان گسترش یافته و ابرهای گاز مولکولی و غبار را گرم می‌کند.
تصویربرداری مستقیم با تلسکوپ‌های بسیار بزرگ مانند تداخل‌سنج تلسکوپ بزرگ دوچشمی و تلسکوپ عظیم 83.5 فوتی ماژلان که در شیلی قرار دارد، امکان مشاهده همزمان بازخورد جت رادیویی و باد غباری را فراهم می‌کند. پیش‌تر این فرایندها به دلیل وضوح کم، در هم آمیخته به نظر می‌رسیدند، اما اکنون می‌توان تأثیرات جداگانه هر کدام را مشاهده کرد. ایزبل این موضوع را توضیح داد.
کاربردهای آینده و تأثیر
این مطالعه نشان داد که محیط هسته‌های کهکشانی فعال می‌تواند پیچیده باشد و یافته‌های جدید به درک بهتر تعامل AGN با کهکشان‌های میزبانشان کمک می‌کند.
ایزبل افزود:
این نوع تصویربرداری می‌تواند برای هر جسم نجومی مورد استفاده قرار گیرد. ما قبلاً مطالعه دیسک‌های اطراف ستارگان یا ستارگان بسیار بزرگ و تکامل‌یافته را که پوششی از غبار دارند، آغاز کرده‌ایم.
این مطالعه، که با همکاری محققان مؤسسه نجوم ماکس پلانک آلمان انجام شد، امروز (17 ژانویه، معادل 27 دی) در مجله Nature Astronomy منتشر شد.
منبع: Scitechdaily
