برای نخستین بار ستاره‌شناسان موفق به مشاهده سیاه‌چاله‌ای عظیم با یک میدان مغناطیسی تغذیه‌گر شدند!

سیاهچاله‌ها همچنان رازآلود هستند. مناطقی ناشناخته و به شدت متراکم در فضا که جاذبه وحشتناکی دارند به حدی که حتی نور نیز نمی‌تواند از آنها بگریزد. به علاوه رابطه عجیب و غریب سیاهچاله‌ها و میدان‌های مغناطیسی هنوز مرموز است. تنها چیزی که می‌دانیم این است که میدان‌های معناطیسی زیادی، در اطراف سیاهچاله‌ها وجود داشته و از لحاظ قدرت نیز با هم تفاوت‌های بسیاری دارند. در این بین حتی علت وجود و نحوه به وجود آمدن آنها نیز کشف نشده است. با این حال به لطف تحقیقات جدید، قطعه دیگری از این پازل اسرارآمیز، بر سرجای خود قرار گرفت.

برای اولین بار ستاره‌شناسان، یک میدان مغناطیسی را در کنار یک سیاهچاله عظیم یافته‌اند که نقش مهمی در تغذیه سیاهچاله ایفا می‌کند. در قلب کهکشان Cygnus A (یکی از فعال‌ترین کهکشان‌های فضا که 600 میلیون سال نوری از ما فاصله دارد و یکی از درخشان‌ترین منابع رادیویی در آسمان است)، ستاره‌شناسان شواهدی یافته‌اند که میدان‌های مغناطیسی با به تله انداختن مواد و اجرام، آنها را در اختیار سیاهچاله‌ها قرار می‌دهند، دقیقا شبیه به یک شبکه کیهانی!

این یافته احتمالا به دانشمندان در فهم علت فعالیت بالای هسته برخی کهکشان‌ها و پدیده فواره‌های قطبی غول‌آسا، کمک کند. برخلاف این کهکشان‌های فعال، در کهکشان راه شیری که ما نیز در گوشه‌ای از آن زندگی می‌کنیم، تنها Sagittarius A* کمی فعال است و دیگران به نظر خاموش می‌آیند!

براساس مدل متحد (Unified model) هسته فعال کهکشانی ( یک سیاهچاله غول‌آسا در مرکز کهکشان که فعالانه در حال بلعیدن اجرام اطرافش است) با یک دیسک شتاب‌دهنده اجرام که به درون سیاهچاله کشیده شده است، تشکیل حلقه‌ای را می‌دهد. مکانیسم بدین صورت است که در بدنه خارجی دیسک، ساختاری حلقه‌ای (پیراشکی شکل) از غبار‌ و گاز پدید می‌آید و با کشیده شدن به درون دیسک شتاب‌دهنده، آن را تغذیه می‌کند.

اما اینکه دقیقا این ساختار چطور و چرا تشکیل می‌شود، هنوز چیزی مشخص نیست، ولی براساس یافته‌های جدید از کهکشان Cygnus A، این احتمال تقویت شده است که میدان مغناطیسی در تشکیل این ساختار حلقوی دخالت دارد و سبب باقی ماندن آن در محل شده و اجازه دور شدن را به آن نمی‌دهد!

به طور معمول، در طول‌موج‌های رادیویی و نوری، مشاهده این ساختار‌ها بسیار دشوار است اما به کارگیری ابزار جدیدی که سنسور آن به امواج مادون قرمز انتشار یافته از توده گرد و غبار فضایی حساس است که امکان پیدا کردن این پیراشکی‌های فضایی غول‌پیکر را ساده‌تر کرده است. در حقیقت با تجهیز شدن رصدخانه استراتوسفری اخترشناسی فروسرخ ناسا که به SOFIA مشهور است، به دستگاه HAWC+ (High-resolution Airborne Wideband Camera-plus)، ستاره‌شناسان موفق به جداسازی و مشاهده گرد‌ و غبار در دل کهکشان Cygnus A شدند.

در همین رابطه یکی از ستاره‌شناسان مرکز علمی SOFIA و انجمن دانشگاهی تحقیقات فضایی (USRA)، به نام انریکه لوپز رودریگز، می‌گوید که همیشه کشف یک چیز کاملا جدید، انسان را به وجود می‌آورد، مشاهدات ما با کمک HAWC+، واقعا منحصربه‌فرد بود. ما نشان دادیم چطور پولاریزه شدن مادون قرمز، می‌تواند به مطالعات کیهان‌شناسی کمک کند. هر چند که هنوز علت دقیق ایجاد فواره‌های قطبی نامشخص است ولی گام نخست با موفقیت برداشته شد.

ما اکنون یک چیز را می‌دانیم، که سرچشمه این پدیده در ورای این ساختار نیست زیرا هیچ تابش الکترومغنطیسی نمی‌تواند از آن خارج شود. فعلا به نظر می‌رسد که موادی که در لبه داخلی دیسک شتاب‌دهنده به حرکت مشغول‌اند، دوباره در امتداد خط طولی میدان مغناطیسی به سمت خارج سیاهچاله کشیده شده و از قطبین این ساختار عظیم، با سرعتی نزدیک به سرعت نور، تخلیه می‌شوند که در نهایت پدیده فواره قطبی را شاهد خواهیم بود.

با این حال طبق این مطالعه، سیاهچاله مذکور که به نام V404 Cygni خوانده می‌شود، با وجود داشتن فواره‌های قطبی قدرتمند، از میدان مغناطیسی ضعیف‌تر از حدی انتظاری برخوردار است. این بدین معنا است که احتمالا میدان مغناطیسی مرتبط با سیاهچاله، نقش اصلی را در این رابطه بازی نمی‌کند و یک مکانیسم دیگر در جریان است که نیازی به قدرتمند بودن میدان مغناطیسی ندارد!

در هر صورت این تازه آغاز مسیر است و مطالعات آینده می‌تواند به حل برخی معماهای پیچیده این ساختار دینامیکی و چگونگی تشکیل محیط این میدان‌های مغناطیسی غول‌آسا در اطراف سیاهچاله‌ها عظیم کمک نماید. در نهایت، ناسا فعلا اعلام کرده است، در صورتی که دستگاه HAWC+ بتواند اثبات نماید که تابش‌های قطبی عظیم مادون قرمز تنها از مرکز کهکشان‌های فعال خارج می‌شود و در کهکشان‌های خاموش خبری از آن نیست، ما می‌توانیم با اطمینان بیشتر در مورد نقش میدان‌های مغناطیسی در تغذیه سیاهچاله‌ها و تقویت دیدگاه ستاره‌شناسانی که به مدل متحد در کهکشان‌های فعال باور دارند، صحبت نماییم!