اختروش یا کوازار چیست ؟ اختروش‌ها اجرامی هستند که در فاصله‌ی بسیار دوری از ما قرار دارند و انرژی خود را از سیاه‌چاله‌هایی با جرم یک میلیارد بار سنگین‌تر از خورشید ما تامین می‌کنند. در حقیقت نور کهکشان‌های بسیار قدیمی که این اختروش‌ها درون آن قرار گرفته‌اند، توسط درخشش بسیار زیاد آن‌ها پوشانده می‌شود. ستاره‌شناسان از نیم قرن پیش که این اجرام برای اولین‌بار کشف شدند، مجذوب این پدیده‌ی شگفت‌انگیز شده‌اند.

در دهه‌ی ۱۹۳۰، کارل جانسکی (Karl Jansky) که فیزیکدانی در آزمایشگاه تلفن بل بود، کشف کرد که پارازیت‌های جوی خطوط تلفن در فراسوی اقیانوس اطلس، از مکانی در کهکشان راه شیری نشات می‌گیرد! در دهه‌ی ۱۹۵۰، ستاره‌شناسان از رادیوتلسکوپ‌ها برای کاوش آسمان استفاده می‌کردند و سیگنال‌های دریافتی از این رادیوتلسکوپ‌ها را با مشاهدات خود مقایسه می‌نمودند.

از آن‌جایی که برخی از این چشمه‌های نقطه‌ای کوچک، در طبقه‌بندی‌های موجود قرار نمی‌گرفتند؛ بنابراین ستاره‌شناسان آن‌ها را چشمه‌های رادیویی شبه‌ستاره‌ای (quasi-stellar radio sources) یا کوازار نامیدند. زیرا سیگنالی که از این اجرام آسمانی دریافت می‌کردند از یک نقطه‌ی ثابت مانند یک ستاره می‌آمد. با این حال نامی که بر روی این اجرام گذاشته‌اند نامی تقریبا نامربوط است! زیرا طبق گزارشات رصدخانه‌ی ملی ژاپن تنها ۱۰ درصد کوازارها امواج رادیویی قدرتمندی از خود منتشر می‌کنند.

با این حال نامگذاری این اجرام نتوانست به تشخیص ماهیت آنان و فهمیدن این که اختروش چیست کمکی بکند. سال‌ها مطالعه و تحقیق باعث شد دانشمندان دریابند این نقاط دوری که در ابتدا ستاره به نظر می‌رسیدند، در حقیقت از ذراتی شتاب‌دار به وجود آمده‌اند که سرعتی نزدیک به سرعت نور دارند.

برام ونمنس (Bram Venemans)، از موسسه‌ی ستاره‌شناسی ماکس پلانک آلمان، در بیانیه‌ای اظهار داشت: «اختروش‌ها جزو درخشان‌ترین و دوردست‌ترین اجرامی هستند که تاکنون شناخته‌ایم و برای اینکه بتوانیم شناخت درستی از جهان اولیه به‌دست بیاوریم، نیاز است که این اجرام را به شکلی صحیح درک کنیم.»

جت‌هایی با سرعت نور

دانشمندان اکنون گمان می‌کنند که این درخشش‌های کوچک نقطه‌ای، در واقع سیگنال‌هایی از هسته‌ی کهکشانی هستند که در درخشندگی از کهکشان میزبان خود پیشی گرفته‌اند. اختروش‌ها تنها در کهکشان‌هایی وجود دارند که دارای سیاه‌چاله‌های کلان جرم می‌باشند. سیاه‌چاله‌های کلان جرم، جرمی چندین میلیارد برابر خورشید دارند. اگرچه نور به‌تنهایی نمی‌تواند از سیاه‌چاله بگریزد، اما برخی سیگنال‌ها می‌توانند از کناره‌های آن فرار کنند. درحالی‌که بسیاری از ذرات گردوغبار و گاز به درون سیاه‌چاله کشیده می‌شوند، ذراتی هم هستند که در اثر گرانش سیاه‌چاله، شتاب‌دار شده و با سرعتی نزدیک به سرعت نور از آن فاصله می‌گیرند. این ذرات از طریق جت‌هایی در بالا و پایین سیاه‌چاله، از آن دور شده و به وسیله‌ی یکی از قدرتمندترین شتاب‌دهنده‌های جهان به نقطه‌ای دیگر منتقل می‌شوند.

فابیان والتر (Fabian Walter)، که ستاره‌شناس موسسه‌ی ستاره‌شناسی ماکس پلانک می‌باشد، در جواب این سوال که اختروش چیست گفته است: «به نظر می‌رسد اختروش‌ها در نقاطی از جهان شکل گرفته‌اند که چگالی بزرگ مقیاس ماده در آن ناحیه از حد معمول بیشتر باشد.»

بیشتر اختروش‌هایی که تا به امروز کشف شده‌اند، میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند. به دلیل زمان‌بر بودن رسیدن نور این اجرام به ما، مطالعه‌ی این اجرام فضایی برای ما مانند یک ماشین زمان عمل می‌کند. زیرا ما در حقیقت نوری را می‌بینیم که میلیاردها سال پیش این جرم را ترک کرده است. به همین ترتیب هر چقدر دانشمندان به کوازارهای دورتری بنگرند، در واقع زمان‌های گذشته‌تری را می‌بینند. تاکنون بیش از ۲۰۰۰ کوازار کشف شده است و بیشتر آن‌ها در زمان‌های اولیه‌ی پیدایش کیهان به وجود آمده‌اند. احتمالا کهکشان‌هایی مانند راه شیری نیز زمانی یک کوازار داشته‌اند که مدت‌ها پیش خاموش شده است.

در دسامبر ۲۰۱۷، دورترین اختروشی که تا به امروز شناخته‌ایم کشف شد. این اختروش بیش از ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد. دانشمندان از طریق مشاهداتی دریافتند که این اختتروش، که با نام J1342+0928 شناخته می‌شود، ۶۹۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ به‌وجود آمده است. چنین اختروش‌هایی می‌توانند اطلاعاتی به ما بدهند که چگونگی تکامل کهکشان‌ها با گذر زمان را مشخص می‌نماید.

کوازارها میلیون‌ها، میلیاردها و یا حتی میلیاردها میلیارد الکترون‌ولت انرژی از خود ساطع می‌کنند. این انرژی می‌تواند از کل نور تابش شده از ستارگان درون یک کهکشان پیشی بگیرد. در حقیقت کوازارها درخشنده‌ترین اجرامی هستند که ممکن است در هرجایی از جهان قرار داشته باشند و میزان درخشندگی آن‌ها به ۱۰ تا ۱۰۰۰۰۰ برابر درخشندگی کهکشان ما می‌رسد.

بر اساس گزارسات ناسا: «اختروش‌ها قادرند صدها یا هزاران برابر کل انرژی تولیدشده در کهکشان ما را تابش کنند و همین پدیده سبب می‌شود که درخشنده‌ترین و پرانرژی‌ترین اجرام در کل جهان ما باشند.» به عنوان مثال اگر اختروش ۳C 273، که یکی از قدیمی‌ترین و درخشنده‌ترین اجرام آسمان است، در فاصله‌ی ۳۰ سال نوری از زمین قرار بگیرد، ممکن است درخششی برابر با درخشش خورشید در آسمان ما ‌داشته باشد. اگرچه طبق گزارشات سازمان فضایی ناسا، کوازار ۳C 273 اولین کوازاری است که کشف شده و در فاصله‌ی ۲.۵ میلیارد سال نوری از ما قرار گرفته است. این اختروش یکی از نزدیک‌ترین اختروش‌هایی است که تاکنون دانشمندان کشف کرده‌اند.

مطالعه‌ی اختروش‌ها و یافتن این سوال که اختروش چیست مدت‌هاست که برای دانشمندان، به خاطر رابطه‌ای که با سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم دارند، موضوعی چالش‌برانگیز بوده؛ زیرا محاسبه‌ی جرم در چنین سیاه‌چاله‌هایی کار بسیار سختی است. البته روش جدیدی برای اندازه‌گیری جرم بزرگترین سیاه‌چاله‌ها آغاز شده است.

آرون بارث (Aaron Barth)، استاد ستاره‌شناسی دانشگاه ارواین کالیفرنیا، گفته است: «این قدمی بسیار بزرگ برای آگاهی در مورد اختروش‌ها است. آن‌ها برای اولین‌بار نشان داده‌اند که این محاسبات سنگین در مورد حالت‌های تولید جرم قابل انجام هستند.»

انواع مختلف اختروش چیست ؟

اختروش‌ها یا کوازارها در دسته‌ای از اجرام، به نام هسته‌ی کهکشانی فعال (AGN: Active Galactic Nuclei) قرار دارند. انواع دیگر این کهکشان‌های فعال، سیفرت‌ها و بلیزرها می‌باشند. تمامی این سه مورد برای تامین انرژی مورد نیاز خود، نیاز به سیاه‌چاله‌هایی کلان جرم دارند.

کهکشان‌های سیفرت کم‌انرژی‌ترین کهکشان‌ها در میان دسته‌ی AGN هستند که تنها ۱۰۰ کیلو الکترون‌ولت انرژی تولید می‌کنند. اما بلیزرها مانند کوازارها انرژی بسیار بیشتری تولید می‌کنند.

بسیاری از دانشمندان تصور می‌کنند که این سه نوع کهکشان یکسان هستند اما چشم‌انداز‌های متفاوتی از یکدیگر دارند. به نظر می‌رسد کوازارها در زاویه‌ای تقریبا در جهت زمین تابش می‌کنند، درحالی‌که بلیزرها مستقیما جت‌های خود را به سمت سیاره‌ی ما ساطع می‌کنند. با این حال در کهکشان‌های سیفرت جتی دیده نشده است. دانشمندان در این باره معتقدند ممکن است عدم وجود جت در این کهکشان، به این دلیل باشد که ما آن‌ها را از کنار می‌بینیم. بنابراین تمام این تابش‌ها از ما دور شده و قابل مشاهده نخواهند بود.