کوآزارها، اجرام شگفت آسمان

ترجمه و توضیح: اصغر ناصری [e-mail]

برگرفته از space.com

کوآزارها اشیایی بسیار دوردست و نورانی هستند، آنچنان نورانی که نور کهکشان خود را تحت الشعاع قرار می دهند. کوازارها توان بی مانند خودرا از سیاهچاله هایی می گیرند که تا یک میلیارد برابر خورشید ما جرم دارند و این موتورهای نیرومند از ابتدای کشف خود در حدود یک قرن پیش، ستاره شناسان را در بهت و حیرت فروبرده اند.

در سالهای دهه 1930 کارل یانسکی، یک فیزیکدان از آزمایشگاه های تلفن بل تداخلات ایستایی در خطوط تلفن فرااقیانوس کشف کرد که از کهکشان راه شیری می آمدند. تا سالهای دهه 1950 ستاره شناسان از رادیوتلسکوپ برای کاوش در آسمانها استفاده کرده و در تلاش بودند منابع سیگنالهای آسمانی را به اجرام قابل مشاهده نسبت دهند.

لیکن برخی منابع کوچکتر فعالیت های رادیویی قابل انتساب به هیچ شی آسمانی قابل مشاهده ای نبودند. ستاره شناسان این ها را "منابع رادیویی شبه ستاره ای" یا "کوازار" (quasar) نامیدند زیرا  سیگنالهای آنها از یک نقطه مانند ستاره می آمدند. سالها طول کشید تا دانشمندان دریافتند که این سیگنالهای دوردست توسط ذراتی شتاب یافته با سرعتهایی نزدیک به  سرعت نور تولید می شوند.

جت هایی با سرعت نور

دانشمندان اکنون احتمال می دهند که این منابع سیگنالهای نقطه ای در اصل در هسته کهکشانها واقعند. کوآزارها تنها در کهکشانهایی با سیاهچاله های بسیار پرجرم یافت می شوند – سیاهچاله‌هایی که جرمی میلیاردها برابر خورشید ما دارند. گرچه نور نمی تواند از خود سیاهچاله بگریزد، از لبه‌های آن برخی از سیگنالها قادر به فرار می شوند. سیاهچاله ها در اطراف خود دارای فضایی به نام شعاع شوارتزشیلد هستند که هر جرمی یا نوری که وارد این فضا شود دیگر قادر به گریختن از میدان گرانشی پرتوان سیاهچاله نخواهد بود. در حالی که بخشی از غبار و گاز کهکشانی به داخل سیاهچاله فرو می افتد، پیش از ورود به شعاع شوارتزشیلد با اصطکاک با مواد پیرامونی خود آنها را بشدت گرم و انرژی دار می کند. این ذرات پیرامونی در اثر انرژی کسب کرده شتاب بزرگی کسب نموده و دارای سرعتهایی در حدود سرعت نور می شوند. بدین ترتیب ذرات شتاب یافته بصورت دو جت پرقدرت از بالا و پایین دیسک سیاهچاله به خارج جریان می یابند. از این رو چنین سیاهچاله ای را می‌توان پرقدرت ترین شتاب دهنده ذرات در عالم دانست.

بیشتر کوآزارهای یافت شده میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند. از آنجایی که میلیاردها سال طول کشیده تا نور آنها به ما برسد، مطالعه این اشیای دوردست مانند یک ماشین زمان می ماند: ما این اشیا را در وضعیتی نظاره می کنیم که میلیاردها سال قبل داشته اند. بنابراین می توانیم وقایع میلیاردها سال قبل را به چشم ببینیم. بیشتر از 2000 کوازار در کیهان یافت شده اند.کهکشانی مانند راه شیری احتمالا زمانی میزبان یک کوآزار خاموش بوده است.

کوآزارها انرژی معادل میلیونها، میلیاردها و شاید تریلیونها الکترون ولت ساطع می کنند. این انرژی از کل انرژی نورانی ستارگان داخل کهکشان فراتر می رود. نورنی ترین اشیای موجود در کیهان از 10 تا 100 هزار برابر درخشان تر از راه شیری هستند.

درخت خانوادگی

کوآزارها در رده ای از اجرام  آسمانی به نام هسته فعال کهکشانی (AGN=Active Galactic Nuclei) جای می گیرند. سایر رده ها عبارتند از کهکشان های سیفرت و بلیزارها (blazar). تمام این اجرم، توان خود را از سیاهچاله های عظیم در مرکز خود می گیرند.

کهکشانهای سیفرت دارای کمترین انرژی در بین این انواع سه گانه هستند. بیشتر دانشمندان بر این باورند که هر سه نوع کوآزارها، سیفرت ها و بلیزارها درحقیقت یک نوع AGN هستند و  تنها سوی گسیل انرژی آنها به طرف ماست که فرق می کند.