کمک گرفتن از ذره بین گرانشی برای بررسی اختروش ها

اگر ستاره ای از فاصله ی بسیار نزدیک یک سیاهچاله ی غول پیکر در مرکز یک کهکشان بگذرد، در اثر میدان گرانشی نیرومند آن از هم فرو خواهد پاشید. این فرآیند باعث افزایش ناگهانی درخشندگی در کهکشان خواهد شد؛ کهکشانی که در زمان های دیگر، یک کهکشان معمولی به نظر می رسد. این درخشندگی ناگهانی هم به مرور و پس از چند ماه از بین خواهد رفت.

در یک پیمایش بزرگ-مقیاس که با بهره از تلسکوپ پان استارز (PanSTARRS) در هاوایی انجام گرفت، پرفسور لاورنس و گروهش میلیون ها کهکشان را در جستجوی این پدیده ی کمیاب بررسی کردند. آن ها چند مورد درخشندگی ناگهانی را یافتند ولی رفتار این یافته ها با پیش بینی "از هم گسیختگی ستاره" بسیار تفاوت داشت.

اجرامی که آن ها یافتند به جای آن که طی چند ماه کم نور شوند، رفتاری مانند اختروش های "معمولی" داشتند، مناطقی در مرکز کهکشان ها که در آن مناطق، مواد در قرصی گرد آمده و به گرد یک سیاهچاله ی غول پیکر در حال چرخشند. ولی اختروش هایی که در این پیمایش دیده شد، در رصدهای یک دهه پیش دیده نشده بودند، پس اکنون که دیده می شوند، می‌بایست دستکم ده برابر درخشان تر از گذشته شده باشند تا به چنین روشنایی‌ای رسیده باشند. رصدهایی که با تلسکوپ لیورپول در لاپالما انجام شد نشان داد که آن ها هم دارند به کندی تغییر می کنند، [ولی] به جای آن که همان چند ماه نخست کم نور شده و ناپدید شوند، کاهش نورشان چند سال زمان برده [و هنوز روشنند].

ولی بزرگ ترین شگفتی برای دانشمندان این بود که به نظر می رسید این اختروش ها در فاصله ی اشتباهی جای دارند. سنجش جابجایی نشان ویژه در خطوط طیفی اختروش ها به ستاره شناسان اجازه دارد تا سرعت دور شدن این اجرام از زمین را اندازه بگیرند. دانشمندان با آگاهی از شیوه ی گسترش (انبساط) کیهان می توانند فاصله ی هر جرمی را برآورد کنند.

در این بررسی و پیمایش تازه، میانگین فاصله ی اختروش ها حدود ۱۰ میلیارد سال نوری بود، در حالی که به نظر می‌رسید کهکشان های میزبانشان در فاصله ی میانگینی حدود ۳ میلیارد سال نوری از زمین جای داشتند. این اندازه ها گمانه ای و تخمینی بودند، پس شاید برآورد فاصله ی کهکشان ها به کلی اشتباه بود و جایگاه واقعیشان بسیار دورتر از این بود؛ و شاید این درخشندگی ظاهریشان هم ناشی از برافروختگی چشمگیر و ناگهانی سیاهچاله های مرکزیشان بوده. ولی بررسی های پیشین روی هزاران اختروشی که به خوبی شناخته شده بودند هرگز رخدادهایی در این اندازه را نشان نداده بود.

پرفسور لاورنس و گروهش بر این باورند که اگر برآورد فاصله های کهکشان ها درست باشد، پس آن ها در واقع دارند آن اختروش ها را از پشت یک کهکشان پیش زمینه (کهکشانی که میان ما و اختروش جای دارد) می بینند [یعنی اختروش اصلا در این کهکشان جای ندارد -م] به حالت معمولی این اثر اندکی روی نور اختروش می گذارد، ولی اگر یک تک ستاره ی واقع در کهکشانِ سر راه، دقیقا از جلوی اختروش رد شود، می تواند نور را به گونه ی گرانشی کانونی کند و باعث شود اختروشی که پشت آنست به گونه ای موقتی بسیار درخشان تر به نظر آید.

توضیح تصویری اثر ریزهمگرایی گرانشی روی یک اختروش دوردست. تصویر بزرگ تر

این پدیده که "ریزهمگرایی گرانشی" نام دارد، در کهکشان خودمان هم بسیار آشناست و به خوبی شناخته شده: هنگامی که ستاره ای از جلوی یک ستاره ی دیگر می گذرد و افزایش روشنایی‌ای پدید می آورد (برای نمونه، این پدیده ایست که این روزها برای یافتن فراسیاره هاهم به کار می رود: * ۶ روش برای یافتن سیاره های فراخورشیدی - روش سوم)

ریزهمگرایی همچنین می تواند دلیل "سوسوزدن" های اندکی باشد که در شماری از اختروش ها دیده شده. ولی این نخستین بار است که دیده ایم این پدیده به چنین درخشندگی های عظیمی هم می انجامد.

پرفسور لاورنس توانایی هایی واقعی در این اثر نویافته می بیند: «این پدیده می تواند روشی برای نقشه برداری از ساختار درونی اختروش ها که از راه های دیگر ناشدنی است به ما بدهد، زیرا اختروش ها بسیار کوچکند. هنگامی که یک ستاره از برابر چهره ی اختروشی در دوردست می گذرد، گویی یک ذره بین از جلوی آن رد می شود، و بدین ترتیب جزییاتی را آشکار می کند که در حالت معمولی امکان نداشت دیده شوند.»

در همین زمینه: * صلیب انیشتین  

واژه نامه:

منبع: RAS (انجمن سلطنتی اخترشناسی بریتانیا)