کشف سیاهچاله ساکت درست خارج از کهکشان راه شیری

وقتی ستاره‌ای پرجرم بمیرد چه اتفاقی می‌افتد؟ دانش متعارف (و شواهد رصدی) می‌گوید که فرو می‌پاشد و سیاهچاله‌ای با جرم ستاره‌ای تشکیل می‌دهد. ستاره‌شناسان سیاه‌چاله‌ها را با تابش‌های اشعه ایکسی که منتشر می‌کنند شناسایی می‌کنند. اما سیاهچاله ساکت چطور؟

اما اگر سیاهچاله میزان  بالایی اشعه ایکس منتشر نکند، چه؟ سپس، در این حالت در واقع با جرمی بسیار نادر مواجه هستیم: سیاهچاله‌ای ساکت. تعداد زیادی از این موارد دیده نشده است. بنابراین، دانستن اینکه گروهی از ستاره شناسان یکی از آنها را پیدا کرده‌اند، هیجان انگیز است. این سیاهچاله را VFTS 243 نامیده‌اند. ستاره‌شناسان این جرم را در رصدهای VLT در سحابی رتیل، در همسایه‌مان ابر ماژلانی بزرگ شناسایی کردند.

 

یافتن سوزن در انبار کاه کهکشانی

به گزارش اورانوس و به نقل از یونیورس تودی، VFTS 243 اولین سیاهچاله ساکتی است که به طور واضح در خارج از کهکشان راه شیری شناسایی شده است. در حالی که احتمالاً میلیاردها سیاهچاله با جرم ستاره ای وجود دارد، یافتن سیاهچاله‌های ساکت بسیار دشوارتر است. تومر شنار، رهبر گروه، از دانشگاه آمستردام هلند، گفت: ما یک سوزن را در انبار کاه شناسایی کردیم.



این دشواری به دلیل رصد نکردن نیست، و ستاره شناسان جستجو کرده‌اند. یکی از اعضای گروه، پابلو مارچانت از KU Leuven می‌گوید: «با توجه به اینکه ستاره‌شناسان سیاهچاله‌های ساکت را اینقدر رایج می‌دانند، باورنکردنی است که تقریبا هیچ سیاهچاله ساکتی را نمی‌شناسیم.

جرم این سیاهچاله ساکت تازه کشف شده حداقل ۹ برابر خورشید ماست. این جرم در رقص مداری ۱۰.۴ روزه با ستاره‌ای داغ و آبی با جرم ۲۵ برابر خورشید است. به دلیل اینکه مقادیر زیادی اشعه ایکس از خود منتشر نمی‌کند، ساکت در نظر گرفته می‌شود. به طور معمول، این تابش پرتو ایکس زمانی رخ می‌دهد که مواد به صورت مارپیچی از ستاره‌ی همراه نزدیک به سیاهچاله، به قرص برافزایشی سیاهچاله وارد می‌شوند.

 

سیاهچاله ساکت ابر ماژلان بزرگ

این برداشت تخیلی نشان می‌دهد که اگر از نزدیک این سیستم را مشاهده کنیم، سیستم باینری VFTS 243 چه شکلی می‌تواند داشته باشد. اندازه‌های سیستم دوتایی در مقیاس نیستند: در حقیقت، ستاره آبی حدود ۲۰۰ هزار برابر بزرگ‌تر از سیاه‌چاله است. توجه داشته باشید که اثر عدسی در اطراف سیاهچاله فقط برای اهداف تصویری نشان داده شده است تا این جسم تاریک در تصویر بیشتر قابل توجه باشد. تمایل این منظومه به این معناست که وقتی از زمین به آن نگاه می‌کنیم، نمی‌توانیم سیاه‌چاله‌ای را که ستاره را گرفته است، مشاهده کنیم. اعتبار: ESO/L. کالچادا برداشت این هنرمند نشان می دهد که اگر ما از نزدیک آن را مشاهده کنیم، سیستم باینری VFTS 243 چه شکلی می تواند داشته باشد. اندازه‌های دو جزء دوتایی در مقیاس نیستند: در حقیقت، ستاره آبی حدود ۲۰۰۰۰۰ برابر بزرگ‌تر از سیاه‌چاله است. توجه داشته باشید که اثر “عدسی” در اطراف سیاهچاله موسوم به “ساکت” فقط برای اهداف تصویری نشان داده شده است تا این جسم تاریک در تصویر بیشتر قابل توجه باشد. تمایل زاویه‌ای این منظومه وقتی که از زمین به آن نگاه می‌کنیم، طوری است که نمی‌توانیم عبور سیاه‌چاله از مقابل ستاره را مشاهده کنیم.

 

 

پیامدهای تشکیل سیاهچاله

اگرچه اخترشناسان داستان کلی چگونگی تکامل ستاره‌های عظیم برای تبدیل شدن به سیاهچاله‌ای با جرم ستاره‌ای را می‌دانند، هنوز جزئیات زیادی از این فرآیند برای کاوش باقی مانده. این کشف به گروه روش جدیدی برای نگاه کردن به “کارخانه” سیاهچاله می‌دهد. به طور معمول، سیاهچاله‌های با جرم ستاره‌ای از رمبش هسته ستاره‌های عظیم در حال مرگ تشکیل می‌شود. با این حال، برای سیاهچاله‌های ساکت، مشخص نیست که آیا این رمبش با انفجار ابرنواختری قدرتمندی همراه بوده است یا خیر. این سیاه‌چاله جدید ممکن است مسیر بسیار متفاوتی را برای سیاهچاله شدن انتخاب کرده باشد. در واقع، سرنخ های جالبی وجود دارد که به مسیر تکاملی جایگزین اشاره می‌کند. اول اینکه در مداری نزدیک به دایره قرار دارد و حرکات آن نشان می‌دهد که مواد کمی از انفجار به بیرون پرتاب شده است. علاوه بر این، هیچ مدرکی دال بر نوعی بازگشت به نام “لگد سیاهچاله” در هنگام رمبش جرم وجود ندارد. پس چه اتفاقی افتاده؟

شنار گفت: «به نظر می‌رسد ستاره‌ای که سیاه‌چاله‌ی سیستم ‌VFTS 243 را تشکیل داده کاملاً رمبیده است، بدون هیچ نشانه‌ای از انفجار قبلی. او اشاره کرد که کشف این گروه پیامدهایی برای درک خواص ابرنواخترهای فروپاشی هسته و همچنین تشخیص امواج گرانشی دارد. شواهدی برای این سناریوی “رمبش مستقیم” اخیراً در حال ظهور است، اما مطالعه ما مسلماً یکی از مستقیم‌ترین نشانه ها را ارائه می دهد. این پیامدهای بسیار زیادی برای منشا ادغام سیاهچاله‌ها در کیهان دارد.

 

زنگ زدن به پلیس سیاه چاله

در این کشف کمی کنایه وجود دارد زیرا اعضای گروه گاهی اوقات به عنوان “پلیس سیاه چاله” نامیده می‌شوند. به این دلیل که شنار و سایر همکارانش مکرراً رصدهای پیشنهادی سایر سیاهچاله‌ها را رد کرده‌اند. بنابراین، این واقعیت که آنها این سیاهچاله ساکت را جستجو و پیدا کردند، تجربه جالبی است و جستجوی آنها مدتی طول کشید و داده‌های زیادی داشت.

برای یافتن VFTS 243، این همکاری از رصدهای نزدیک به هزار ستاره پرجرم در سحابی رتیل استفاده کرد. این داده‌ها از VLT FLAMES Tarantula Survey به دست آمد و اعضای گروه از آن برای شناسایی ستاره‌هایی استفاده کردند که ممکن است سیاهچاله‌هایی را به عنوان همراه داشته باشند. از آنجایی که توضیحات جایگزین برای چنین اجسامی وجود دارد، شناسایی این همدم‌ها به عنوان سیاهچاله‌های ساکت بسیار دشوار است.

شنار گفت: «به‌عنوان محققی که در سال‌های اخیر سیاه‌چاله‌های بالقوه را شناسایی کرده‌ام، در مورد این کشف بسیار شک داشتم. تردید او توسط کریم البادری، یکی از نویسندگان مرکز اخترفیزیک هاروارد، در ایالات متحده، به اشتراک گذاشته شد. به لطف شهرت البدری به عنوان فردی شکاک، شنار او را «ناوشکن سیاهچاله» می نامد. البدری گفت: «وقتی تومر از من خواست که یافته‌هایش را دوباره بررسی کنم، تردید داشتم. “اما نتوانستم توضیح قابل قبولی برای داده‌هایی که شامل سیاهچاله نباشد، بیابم.”

 

مراحل بعدی

علیرغم نام مستعار “پلیس سیاهچاله”، این گروه انتظار دارد که کشف سیاهچاله ساکت خود را مورد بررسی دقیق قرار دهد. آنها همچنین امیدوارند که کارشان امکان کشف سیاهچاله‌های دیگر با جرم ستاره‌ای را که به دور ستارگان پرجرم می‌چرخند را ممکن کند. به عنوان نمونه‌ای از میزان فراوانی این اجرام، گروه پیشبینی می‌کند که هزاران مورد از آنها در راه شیری و ابرهای ماژلانی وجود داشته باشند.

البدری گفت: «البته من از دیگران در این زمینه انتظار دارم که تحلیل ما را با دقت بررسی کنند و سعی کنند مدل‌های جایگزین را بسازند. “این پروژه بسیار هیجان انگیز است که باید در آن شرکت کرد.”

ستاره‌شناس آماتور، معلم نجوم، فیزیک‌دان و کارشناس رایانه
  • instagram

دیدگاهتان را بنویسید