آیا یک سیاه چاله عظیم بر تکامل زندگی روی کره زمین تأثیر دارد؟



در سال 1939 ، آلبرت انیشتین مقاله ای را در سالنامه ریاضیات منتشر کرد و معتقد بود که هیچ سیاه چاله ای در طبیعت وجود ندارد. یک ربع قرن بعد ، ماارتن اشمیت کوازارها را به عنوان منابع قدرتمند نور در فواصل کیهان شناسی کشف کرد. این منابع مرموز مانند نقطه در اواسط دهه 1960 توسط جیکوب زلدوویچ در شرق و اد سلپتر در غرب به عنوان سیاه چاله های عظیم که از گاز کهکشان های میزبان خود تأمین می شوند ، توضیح داده شد. هنگامی که گاز به سیاهچاله می رود ، مانند آب که از زهکش جاری می شود ، می چرخد. با نزدیک شدن گاز به بخشی از سرعت نور در داخلی ترین مدار دایره ای پایدار (ISCO) در اطراف سیاهچاله ، با مالش خود از طریق گرانروی آشفته گرم می شود.

بنابراین ، دیسک پیوسته آن به شدت می درخشد ، در حدود یک دهم جرم خود را در حالت سکون از خود ساطع می کند و با در نظر گرفتن مقادیر از درخشندگی کل ستارگان در کهکشان میزبان بیشتر می شود. میزان بالای تغذیه باعث می شود که اختروش ها تا انتهای جهان مرئی قابل مشاهده باشند. دهه ها بعد ، ستاره شناسان دریافتند که تقریباً هر کهکشان یک سیاهچاله بزرگ در مرکز خود دارد که بیشتر اوقات از گرسنگی می کشد ، اما در طی هر انفجار فقط ده ها میلیون سال به صورت پراکنده فوران می کند. کوازارها مانند نوزادی هستند که تمایل دارند غذا را به محض تغذیه از میز غذا بیرون بیاورند زیرا بسیار پرانرژی می شوند.

امسال جایزه نوبل فیزیک به آندره گز و راینهارد گنتزل به دلیل ارائه شواهد قانع کننده مبنی بر وجود یک سیاهچاله ، گرچه در حال حاضر گرسنه ، اما در مرکز کهکشان راه شیری واقع شده است. این هیولا ، با وزن چهار میلیون خورشید ، در حال حاضر خفته است و مانند قوس ضعیف A * (به اختصار SgrA *) می درخشد ، که یک میلیارد برابر ضعیف تر از آن است که اگر به اندازه سخاوتمندانه بزرگ شود.

اگرچه SgrA * در حال حاضر ضعیف است ، ما شواهدی داریم که در گذشته حتماً دوره هایی از غذا خوردن شدید را تجربه کرده است. این تعجب آور نیست ، با توجه به اینکه یک ابر گازی که به مرکز کهکشانی نزدیک می شود یا یک ستاره که ده برابر مقیاس افقی SgrA * عبور می کند (که تقریباً به معنای جدایی بین زمین و خورشید است) ، ماجرا را از جزر و مد گرانش شدید دریافت می کند و تبدیل به یک جریان گاز شود که مشعلی شبیه کوازار را تحریک می کند.

اثبات “اسلحه سیگار کشیدن” برای آخرین قسمتهای تغذیه SgrA * با مقدار زیادی گاز این است که ستاره های جوان اطراف SgrA * در هواپیماهای ترجیحی مدار می شوند. این نشان می دهد که این ستارگان توسط دیسک های گاز مسطح درست مانند سیارات موجود در صفحه منظومه شمسی یا ستارگان موجود در صفحه راه شیری تشکیل شده اند. از آنجایی که سن ستاره های نزدیک SgrA * کمتر از یک درصد از سن کهکشان راه شیری است ، بر اساس اصل کنونی کپرنیک ، قسمتهای زیادی از رشد از بین رفتن ابرهای گازی باید حداقل صد بار در اطراف SgrA رخ داده باشد. نه بخصوص در واقع ، یک جفت تکه بزرگ گاز داغ ، به نام حبابهای فرمی ، از مرکز کهکشان در امتداد محور چرخش کهکشان راه شیری ساطع شده است ، که نشان دهنده یک قسمت اخیر از رشد در اطراف SgrA * است که می تواند آنها را پیش ببرد. محاسبات نظری حاکی از آن است که علاوه بر تخریب ابرهای گازی عظیم ، ستارگان منفرد نیز در اطراف سیاهچاله پراکنده می شوند و معمولاً هر ده هزار سال یک بار نابود می شوند. منبع تغذیه شدید از جریان شکستگی حاصل می تواند منجر به درخشان ترین فوران های SgrA * شود. چنین اختلالات جزر و مدی ستارگان در سایر کهکشان ها با سرعت مورد انتظار مشاهده می شود.

آیا تابش SgrA * عواقبی برای زندگی روی زمین خواهد داشت؟ در اصل ، آنها می توانند همانطور که اشعه ایکس و اشعه ماورا ult بنفش (XUV) مضر را حمل می کنند. در همکاری با پست اسکله سابق من ، جان فوربس ، در سال 2018 نشان دادیم که تابش XUV در چنین فوران هایی قادر به تبخیر جو مریخ یا زمین است اگر منظومه شمسی فقط ده برابر به مرکز کهکشان راه شیری نزدیک باشد. اما حتی در مسافت های طولانی ، تابش XUV می تواند رشد زندگی پیچیده را سرکوب کرده و تأثیری شبیه به پا گذاشتن روی چمن که اغلب باعث سرکوب رشد آن می شود ، ایجاد کند.

در مکان فعلی خورشید ، زندگی زمینی در برابر انفجارهای XUV SgrA * ایمن است. با این حال تحقیقات اخیر نشان می دهد که محل تولد خورشید ممکن است به طور قابل توجهی به مرکز کهکشان نزدیک شده باشد و خورشید با ضربات جاذبه به مکان فعلی خود مهاجرت کرده است. قرار گرفتن در معرض شعله های XUV گذشته از SgrA * در فاصله نزدیکتر می تواند به زندگی پیچیده در طی تکامل اولیه زمین آسیب برساند. این ممکن است توضیح دهد که چرا سطح اکسیژن در جو زمین تنها پس از دو میلیارد سال ، شاید تنها پس از فاصله بسیار کافی زمین از SgrA * به سطح بالای فعلی خود رسیده است. با همکاری Manasvi Lingam ، من در حال کشف این ارتباط احتمالی بین زندگی زمینی و مهاجرت خورشید به مرکز کهکشانی هستم.

به طور سنتی تصور می شد که خورشید تنها منبع نجومی نور است که بر زندگی روی زمین تأثیر می گذارد. اما همچنین ممکن است سیاه چاله ، SgrA * ، نقش مهمی در شکل گیری تاریخ زندگی زمینی داشته باشد. تحقق غافلگیرکننده ای از این نوع ، مشابه درک این نکته است که ممکن است یک فرد غریبه قبل از تولد شما در سابقه خانوادگی شما تأثیر بگذارد. اگر بتوان ارتباطی بین SgrA * و زندگی زمینی ایجاد کرد ، این سیاه چاله بزرگ می تواند جایزه نوبل دوم را ایجاد کند.


منبع: khabar-dirooz.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*