چرخش یک سیاهچاله کلان جرم در کهکشان راه شیری

کهکشان راه شیری میزبان یک سیاهچاله کلان جرم(SMBH) در مرکز خود یعنی کمان ای*(Sagittarius A*, Sgr A*)است. لازم به ذکر است جرم کمان ای* حدود چهار میلیون برابر جرم خورشید است.

به گزارش مجله خبری نگار و به نقل از تک اکسپلوریست، مرکز کهکشانی سیاهچاله کلان جرم توسط مجموعه‌ای از ستارگان و انبوهی از مواد کم نور درخشان احاطه شده است. در سال‌های اخیر ستاره شناسان با اندازه‌گیری و مدلسازی حرکت این توده‌ها هنگام چرخش در اطراف سیاهچاله کلان جرم و انجام آزمایشات مختلف توانسته‌اند به بررسی نظریه نسبیت عام بیشتر بپردازند.

چرخش این سیاهچاله کلان جرم در مرکز کهکشان راه شیری(کمان ای) تاکنون به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفته بود. در این مطالعه جدید، ستاره شناسان مرکز اخترفیزیک ‌"هاروارد" دریافتند که می‌توان از توزیع فضایی یک گروه از اجرام خوشه‌ای به نام "ستاره‌های اس"(S-stars)، برای کاوش چرخش این سیاهچاله استفاده کرد. تقریباً ۴۰ ستاره اس شناخته شده در دو دیسک/صفحه لبه‌ای(edge-on disks) قرار دارند و ستاره‌های هر دیسک به دور سیاهچاله می‌چرخند. این ستاره‌ها کمتر از ۹.۹ سال به دور سیاهچاله کلان جرم می‌چرخند.

به گفته ستاره شناسان، این هندسه غیرمعمول می‌تواند به آنها اجازه دهد تا میزان اندازه گیری چرخش سیاهچاله را تخمین بزنند. یکی از پیش بینی‌های عجیب درباره نسبیت عام این است که فضا نه تنها توسط جاذبه جسمی عظیم به هم پیچیده شده و تاب می‌خورد بلکه چرخش یک جسم نیز به میزان کمی در انجام این روند دخیل است. این موضوع با عنوان "اثر کشش چارچوب" شناخته می‌شود.

نظریه نسبیت عام اینشتین پیش بینی می‌کند که توزیع های جرم-انرژی ساکن غیرایستا فضازمان را به گونه عجیبی تحت تاثیر قرار می‌دهند که باعث بروز پدیده کشش چارچوب(frame-dragging) می شود. اولین استنتاج در مورد اثر کشش چارچوب در سال ۱۹۱۸ در چارچوب نظریه نسبیت عام توسط ژوزف لنز و هانس تیرینگ ارائه شد و به عنوان اثر لنز-تیرینگ نیز شناخته می‌شود. آنها پیش بینی نمودند که چرخش یک جسم پرجرم متریک فضازمان را دچار اعوجاج می‌کند. در مورد کمان ای، این پدیده تأثیر قابل ملاحظه ای بر مدار ستاره‌های اس در این دیسک‌ها خواهد داشت. با این فرض که صفحه مداری ستاره‌های اس در طول زمان پایدار هستند، ستاره شناسان اظهار کرده‌اند که میزان چرخش سیاهچاله کلان جرم در کهکشان راه شیری باید کمتر از ۰.۱ باشد.

منبع: ایسنا