با سریع‌ترین ستاره کهکشان راه شیری آشنا شوید

در مرکز کهکشان ما سَجیتریس (Sagittarius) *A حضور دارد، یک سیاه‌چاله بسیار بزرگ که جرمش ۴ میلیون بار از خورشید بیشتر است. جرمی به این بزرگی، نیروی گرانشی را به وجود می‌آورد که آثار چشم‌گیر آن را می‌توان روی ستاره‌هایی که در همسایگی‌اش حضور دارند مشاهده کرد. آنچه در اطراف *Sgr A حضور دارد جمعی از ستاره‌ها و دیگر اشیای ناشناخته است که در فاصله دو قدمی (با مقیاس کیهانی) این هیولای نامرئی با سرعتی سرسام‌آور در حال گردش هستند.

ستاره‌شناسان به‌تازگی کشف کرده‌اند که سریع‌ترینِ دارودسته یاد‌شده، سریع‌ترین سرعت گردش دور *Sgr A دارد که برابر ۸ درصد سرعت نور است.

یک مطالعه که به‌تازگی در مجله استروفیزیکس (Astrophysics) به چاپ رسیده است، محیط پیرامون *Sgr A را مورد بررسی قرار داده است تا بتواند آثار منحصربه‌فردی از ستاره‌ها را پیدا کند. در جریان یک تحقیق که پیش‌تر صورت گرفته بود مشخص شد که گروهی از ستارگان در مدارهایی بسیار غیرمعمول به دور این ابر سیاه‌چاله در گردش هستند. از این گردهمایی ستاره‌ها به‌عنوان S-stars یاد می‌شود. بعضی از این ستاره‌ها در مدارهایی بسیار نزدیک به سیاه‌چاله در گردش هستند و همین امر تشخیص آنها را به‌شدت سخت می‌کند.

گروه تحقیقاتی با استفاده از ابزاری که در رصد‌خانه شیلی نصب شده است به بررسی عکس‌‌های گرفته شده در بازه زمانی ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۶ پرداخته‌ و توانسته‌اند ۵ ستاره جدید را شناسایی کنند. دانشمندان ستاره‌های S4711 تا S4715 را به ساکنین اطراف *Sgr A اضافه کرده و حرکات آنها را مورد ردیابی قرار داده‌اند. نتایج این تحقیق شواهد بیشتری را  دال بر این موضوع نشان می‌دهد که گروه خاصی از ستارگان در مدار‌هایی به دور *Sgr A می‌گردند که از لحاظ فاصله با اندازه منظومه خورشیدی ما قابل‌مقایسه است.

قرار گرفتن در فاصله بسیار نزدیکی با یک چاه بی‌پایان و رعب‌آور در مرکز راه شیری، این ستاره‌ها را به‌صورت خصوصی در حوزه‌ای فیزیک ابر اجسام قرار می‌دهد.

فلورین پایسکر (Florian Peissker)، ستاره‌شناس دانشگاه کولونگ (Colonge) آلمان به همراه گروه خود مدت زمانی است که فضای بسیار نزدیک به سیاه‌چاله را مورد مطالعه قرار داده‌اند. در ماه ژانویه گذشته، آنها گزارش‌های را مبنی بر رصد ستاره S62 منتشر کردند. نتایج گزارش آنها که در مجله استروفیزکیس به چاپ رسید نشان می‌داد که ستاره  S62 هر ۹.۹ سال یکبار به دور سیاه‌چاله می‌چرخد. این کوتاه‌ترین دوره مداری یک ستاره است و S62 را به سریع‌ترین ستاره‌ای تبدیل می‌کند که به دور سیاه‌چاله راه شیری گردش می‌کند.

حال داده‌های جدید پایسکر و همکارانش باعث می‌شود که S62 هر دو رکورد یادشده را از دست بدهد.

با استناد به سایت اِسترانومرز تلگرام (Astronomer’s Telegram)، یکی از ستاره‌های تازه کشف‌شده با نام S4711  در هر ۷.۶ سال یک دور کامل را به دور سیاه‌چاله راه شیری می‌زند و از این‌رو رکورد کوتاه‌ترین دوره مداری را به خود اختصاص می‌دهد.

یک ستاره دیگر به نام S4714 مورد عجیب‌تری است. این ستاره به اندازه S4711 به *Sgr A نزدیک نیست، اما با سرعتی برابر با ۸ درصد سرعت نور به دور سیاه‌چاله می‌گردد. با این سرعت، ستاره مذکور در هر ثانیه ۲۴ هزار کیلومتر را می‌پیماید که بدین معنی است که تنها در ۱.۵ ثانیه قادر است یک دور کامل را دور زمین بزند.

مدارهای غیرمتعارف جمعیت S-stars فقط برای برانگیختن حس کنجکاوی نیستند، بلکه این ستاره‌ها شواهد بیشتری دال بر صحت نظریه  نسبیت عام انیشتین هستند. این نظریه بیان می‌کند که چطور فضا‌، زمان و گرانش روی یکدیگر اثر متقابل دارند و پیش‌بینی می‌کند که اجسامی بزرگ و چگال مانند سیاه‌چاله‌ها می‌توانند آنها را درهم بپیچد. مطالعه S-stars به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا برخی حرکات را مشاهده کنند که در نظریه انیشتین پیش‌بینی شده است. یک گروه از مؤسسه مکس پلانک (Max Planck) به‌تازگی موفق به چنین کاری شده‌اند. زمانی که آنها در اوایل سال میلادی  به مطالعه ستاره S2 پرداختند، دریافتند که رفتار این ستاره کاملا با نظریه انیشتین همخوانی دارد.

این گروه بر این باورند که تحلیل داده‌ها با روش‌هایی بهبودیافته می‌تواند دید بهتری از فضای اطراف *Sgr A به ما بدهد. آنها انتظار دارند که ستاره‌های بیشتری با مدارهایی جمع‌وجورتر در آینده نزدیک کشف شوند. تلسکوپ اکستریملی لارج (The Extremely Large) که قرار است تا سال ۲۰۲۵ به کار بیفتد، خواهد توانست ۱۳ بار بیشتر از هر تلسکوپ نوری که در حال حاضر وجود دارد نور جمع کند و ممکن است موفق به کشف چند ستاره جدید شود.

تا آن زمان ستاره S4714 رکورد خود را حفظ خواهد کرد.