این بنا به افتخار پادشاه غولها در اساطیر یونان، پورفیریون نامیده شده است و در مجموع ۷ مگاپارسک در فضا-زمان را در بر میگیرد. این ۲۳ میلیون سال نوری از انتها به انتها فاصله دارد و آن را به بخش مهمی از شبکه کیهانی تبدیل می کند که کیهان را به هم متصل می کند.
ستاره شناس Martijn Oei از دانشگاه لیدن در هلند و Caltech گفت:’پورفیریون نشان می دهد که چیزهای کوچک و چیزهای بزرگ در کیهان ارتباط نزدیکی با هم دارند. ما یک سیاه چاله را می بینیم که ساختاری در مقیاسی مشابه رشته ها و حفره های کیهانی ایجاد می کند.’
‘اگر فواره ها را به اندازه زمین و سیاهچاله کوچک کنیم، اندازه سیاهچاله ۰.۲ میلی متر خواهد بود: اندازه یک آمیب یا کنه روی پوست شما. بنابراین این جت های غول پیکر باورنکردنی هستند: آنها هستند. گویی یک آمیب قادر به تولید یک چشمه قدرتمند انرژی به اندازه کل زمین است!
این یک کشف شگفتانگیز است و پرسشهای زیادی را برمیانگیزد – زیرا یک ناهنجاری نیست. این کهکشان در پاشنههای آلسیونئوس دنبال میشود که دارای جتهایی است که ۱۶ میلیون سال نوری وسعت دارند. این بدان معناست که مواد تشکیل دهنده جتهای سیاهچاله غیرممکن – آنقدر بزرگ که فکر میکردیم قادر به وجود نخواهند بود – در واقع ممکن است در جهان کاملاً عادی باشند.
جتهای اخترفیزیکی که توسط سیاهچالهها ایجاد میشوند، مکانیسمهای تشکیلدهندهای دارند که ما آنها را به خوبی درک نمیکنیم.
ما می دانیم که وقتی یک سیاهچاله در حال تغذیه است، مقداری از مواد از لبه داخلی دیسک که به اطراف می چرخد و روی سیاهچاله می افتد منحرف می شود و در امتداد خطوط میدان مغناطیسی به قطب ها منحرف می شود و در آنجا به فضا پرتاب می شود. جت های قدرتمند پلاسما و میدان مغناطیسی که با درصد قابل توجهی از سرعت نور حرکت می کنند.
این جت ها در سراسر کیهان هستند. سیاهچاله های پرجرم از طریق فوران های تغذیه و رشد می گذرند و جت ها یک پیامد طبیعی هستند. اما جت های Alcyoneus و Porphyrion چندین چالش را به همراه دارند.
اولین مورد این است که برای تولید چنین جت های عظیمی، سیاهچاله باید به طور مداوم تغذیه شود – که به مخزن عظیمی از مواد اشاره دارد – برای یک دوره حدود یک میلیارد سال، و این معمولی نیست، اگرچه بدیهی است که غیرممکن نیست. زیرا ما در حال بررسی نتایج هستیم.
دیگری طول جت ها است. ما به ۷.۵ میلیارد سال قبل نگاه می کنیم تا پورفیریون را ببینیم، زمانی که فضای بین کهکشانی متراکم تر از امروز بود. و هر چه جت بیشتر رشد کند، ناپایدارتر می شود. هنگامی که یک ناپایداری ایجاد شد، جت باید از هم بپاشد.
اویی گفت: ‘هم کار با قلم و هم شبیهسازی عددی فیزیک جت نشان میدهد که جتها ساختارهای ناپایداری هستند: هنگامی که آشفته میشوند، اختلالات رشد میکنند و کاهش نمییابند.’
‘در نهایت جت ها نابود می شوند. بنابراین چنین ناپایداری های هیدرودینامیکی (مغناطیسی) همراه با زمان محدود سوخت رسانی جت ها (که البته می تواند تا میلیاردها سال طول بکشد) احتمالا یک ‘حد بالایی’ تقریبی برای رشد جت تعیین می کند – حتی اگر ما مطمئن نیستیم که این محدودیت کجاست.’
اینکه چگونه جت های آلسیونئوس و پورفیریون در چنین فواصل وسیعی از فضا-زمان پایدار ماندند یک راز است.
ما میتوانیم از آنها سرنخهایی درباره چگونگی ساختار جهان به دست آوریم. در طول هر دوره از فضا-زمان، ساختاری به نام شبکه کیهانی وجود دارد؛ یک سیستم عظیم از رشتهها که از ماده تاریک تشکیل شده و به صورت گرانشی کهکشانها را به هم متصل میکند. مرکز خوشههای کهکشانی جایی است که این رشتهها به هم میرسند و بین رشتهها، حفرههای بزرگی وجود دارد.
طول جت های پورفیریون، طبق محاسبات تیم، حدود ۶۶ درصد شعاع فضای خالی است که پورفیریون در آن نقطه از زمان در آن نشسته است.
این نشان می دهد که این مگا جت ها می توانند در شکل دادن به شبکه کیهانی نقش داشته باشند. محققان می گویند که آنها می توانند مسئول دماهای عجیب و غریب شناسایی شده در حفره ها و ساختارهای میدان مغناطیسی موجود در آن باشند. این ویژگی ها می توانست توسط جت ها در آنجا قرار داده شود.
این به ویژه جالب است، زیرا سیاهچاله از نوعی است که اغلب در کیهان اولیه دیده می شود – یک سیاهچاله فعال حالت تابشی، سیاهچاله ای که تابش زیادی تولید می کند. این می تواند به این معنی باشد که در اوایل جهان جت های بسیار بزرگتر از آنچه ما تصور می کنیم وجود داشته است که نقش مهمی در مجسمه سازی شبکه کیهانی ایفا می کنند.
اویی گفت: من فکر میکنم کهکشانهایی با جتهای غولپیکر رایجتر از آن چیزی هستند که ما تصور میکنیم.
‘به این دلیل است که مشاهده سیستمهای جت غولپیکر زمانی که بزرگتر میشوند سختتر میشوند. همچنین مشاهده آنها در جهان دورتر سختتر است. بنابراین تعداد جتهای غولپیکر شناساییشده در حال حاضر توسط قابلیتهای ابزاری ما محدود میشود. زمانی که ابزارها بهبود پیدا کنند. در چند سال آینده، من انتظار دارم که کهکشان های بیشتری با جت های غول پیکر پیدا شوند.’
و با آنها، امیدوارم، برخی از پاسخ ها به این سوالات گیج کننده، زیبا پیدا کنم.
حتی بعدها، تیم تحقیقاتی معتقد است، کیهان ممکن است مملو از چنین کهکشان هایی باشد.
