این دونات در فاصله 40 سال نوری از ما قرار دارد (+عکس)

موبنا – سیاه چاله‌های بسیار بزرگی که در مرکز کهکشان‌ها قرار دارند آنقدر از ما دور هستند که به سختی میتوان مطالعات دقیق را روی آنها انجام داد. ولی با این وجود به واسطه پیشرفت‌هایی که در عرصه فضایی صورت گرفته است کارشناسان هم اکنون می‌توانند تصاویر دقیق و واضحی را از اتفاقات صورت گرفته در راه شیری به دست آورند. هم اکنون گروهی از ستاره‌شناسان در رصدخانه «آکتاکاما لارج میلیمتر» (ALMA) در شیلی از یک سیاه چاله بسیار فعال تصویربرداری کردند که که در مرکز کهکشان مارپیچی M77 قرار دارد و شکل ظاهری آن شبیه به یک دونات بزرگ است.

قسمت مرکزی کهکشان M77 به عنوان هسته فعال کهکشانی بسیار بزرگ (AGN) شناخته می‌شود و این مسئله به آن معنی است که گاز و دیگر مواد به صورت مداوم به قسمت مرکزی سیاه چاله کشیده می‌شوند و نور شدیدی را تولید می‌کنند. این منطقه های فعال در کهکشان به ستاره‌شناسان کمک می‌کنند تا دریابند که چطور کهکشان‌ها و سیاه چاله‌های بسیار بزرگ در مرکز آنها شکل گرفته‌اند و کنار یکدیگر فعالیت می‌کنند.

لازم به ذکر است که مرکز کشهکشان ما به جز برخی فعالیت‌های گاه به گاه چندان فعال نیست و بنابراین ستاره شناسان نیازمند آن هستند تا برای یافتن سرنخش‌های بیشتر در مورد نحوه شکل گیری کائنات بررسی‌های خود را در دیگر کهکشان‌ها دنبال کنند. این گروه تحقیقاتی که در آن محققانی از رصدخانه ملی ژاپن، و دانشگاه سوکندای و دانشگاه کاگوشیمای ژاپن حضور دارند، از رصدخانه ALMA در کشور شیلی استفاده کردند تا بتوانند از هسته مرکزی کهکشان M77 عکس بگیرند.

این گروه تحقیقاتی یک ساختار فشرده گازی شکل را شناسایی کردند که شبیه به یک دونات بسیار بزرگ است و در اطراف سیاه چاله شکل گرفته است. ابرهایی که در این فضا وجود دارند تا فاصله 20 سال نوری از مرکز سیاه چاله امتداد یافته‌اند و در اطراف سیاه چاله حلقه زده‌اند. وجود این ساختارهای توپی از دهه‌های قبل پیش‌بینی شده بود. ولی طبق گفته دانشمندان، این نخستین بار در تاریخ است که از چنین فضایی تصویربرداری می‌شود.

«ماساتوشی ایمانیشی»  مدیر گروه تحقیقاتی که گزارش نهایی آن را هم تدوین کرده است توضیح داد: «برای تفسیر ویژگی‌های مختلف مشاهدات هسته فعال کهکشانی بسیار بزرگ، ستاره‌شناسان موفق شدند ساختارهای گازی شبیه به دونات را در اطراف سیاه چاله‌ها شناسایی کنند و از آنها عکس بگیرند. از این ساختاری که به تازگی کشف شده است به عنوان مدل یکپارچه هسته فعال کهکشانی بسیار بزرگ یاد می‌شود. با این وجود غبار گازی دونات شکل در تصاویر به دست آمده کوچک به نظر می‌رسد. ما در رصدخانه ALMA موفق شدیم ساختار مستقیم این سیاه چاله را زیر نظر بگیریم».

کیفت عکس‌های گرفته شده توسط رصدخانه ALMA به قدری نیست که بتوان به کمک آن کشف زیادی انجام داد و آنها را مستند دانست. با این وجود دانشمندان هم اکنون سعی دارند روی خطوط ملکولی مایکرویوی منتشر شده، و ملکول‌های مایکرویو منتشر شده از سیانید هیدروژن (HCN) تمرکز کنند. این ملکول‌ها تنها می‌توانند مایعاتی که در گازهای متراکم منتشر می‌شود را حذل کنند و بنابراین گروه تحقیقاتی با مطالعه روی آنها می‌کوشد نحوه تراکم این گازها برای تشکیل غبار شبیه به دونات را شناسایی کند.

البته در مورد این داستان جزییات بیشتری هم وجود دارد. محققان اعلام کردند که این لوله گازی شکل اطراف سیاه چاله در حال چرخش خطی نیست و نیروی گرانش سیاه چاله روی آن تاثیر نمی‌گذارد. این مسئله نشان می‌دهد که به احتمال قوی پیش از این M77 با یک کهکشان کوچکتر برخورد کرده است.

نتایج حاصل از این مطالعات در آخرین شماره از نشریه بین المللی «ژورنال مقالات استروفیزیک» منتشر شده است.