دومین سیاهچاله بزرگ در کهکشان راه شیری

ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ رادیویی ۴۵ متری نوبیاما، نشانه‌هایی از یک سیاهچاله‌ی نامرئی در کهکشان راه شیری کشف کرده‌اند. این سیاهچاله که در اطراف مرکز کهکشان قرار دارد، جرمی حدود صد هزار برابر جرم خورشید را داراست.

کهکشان چیست

ستاره‌شناسان بر این باورند که این سیاهچاله‌ی جرم متوسط، کلیدی برای درک نحوه‌ی به وجود آمدن سیاهچاله‌های کلان‌جرم واقع در مرکز کهکشان‌ها باشد.

تصویرسازی هنری از توده‌های پراکنده‌شده توسط یک سیاهچاله‌ی جرم متوسط
تصویرسازی هنری از توده‌های پراکنده‌شده توسط یک سیاهچاله‌ی جرم متوسط

این تیم ستاره‌شناس، به سرپرستی توموهارو اوکا از دانشگاه کیوی ژاپن، ابر گازی مهمی با نام CO-0.40-0.22 یافته‌اند که تنها دویست سال نوری از مرکز کهکشان راه شیری فاصله دارد. آنچه CO-0.40-0.22 را غیرعادی می‌کند،‌ این است که این توده، شامل گازهایی با سرعت‌های بسیار متفاوت است. گروه ستاره‌شناسان، با کمک دو تلسکوپ رادیویی، یکی تلسکوپ ۴۵ متری نوبیاما در ژاپن و دیگری تلسکون ASTE در شیلی، متوجه این ویژگی مرموز شدند. هر دوی این تلسکوپ‌ها توسط رصدخانه‌ی ملی ستاره‌شناسی ژاپن کنترل می‌شوند.

پس از کشف این ویژگی غیرعادی،‌ ستاره‌شناسان ابر گازی مزبور را مجدداً با تلسکوپ نوبیاما زیر نظر گرفتند و به این نتیجه رسیدند که توده‌ی مورد بحث، شکل بیضوی داشته و شامل دو جزء است؛ یک جزء به‌هم‌فشرده ولی با چگالی پایین و پراکندگی سرعت زیاد در حدود صد کیلومتر بر ثانیه، و دیگری با چگالی بالاتر و پهنای ده سال نوری، ولی پراکندگی سرعت بسیار اندک.

اما چه چیزی پراکندگی سرعت را این‌چنین گسترده می‌سازد؟ هیچ حفره‌ای در این توده وجود ندارد. همچنین، مشاهدات برآمده از تابش نور فروسرخ و اشعه‌ی ایکس، هیچ شیء متراکمی را نشان نداده است. این ویژگی‌ها نشان می‌دهند که پراکندگی سرعت،‌ ناشی از یک منبع داخلی انرژی، همچون انفجارهای یک ابرنواختر نیست.

ستاره‌شناسان شبیه‌سازی ساده‌ای از توده‌های گازی‌ای که از یک منبع قوی جاذبه ساطع می‌شوند را اجرا کردند. در این شبیه‌سازی، توده‌های گازی ابتدا توسط منبع جذب می‌شوند و سرعت آن‌ها با نزدیک شدن به منبع افزایش یافته و در نزدیک‌ترین نقطه به آن، به بالاترین حد سرعت می‌رسند. بعد از آن، توده‌ها به حرکت خود بعد از عبور از آن منبع ادامه می‌دهند و از سرعتشان کاسه می‌شود. این گروه دریافت که نمونه‌ای با مرکز جاذبه‌ی صد هزار برابر جرم خورشید، درون فضایی با شعاع ۰/۳ سال نوری، بیشترین شباهت به اطلاعات دریافت‌شده از این توده‌ی یافت‌شده را دارد.

اوکا می‌گوید:

با توجه به این واقعیت که هیچ شیء متراکمی در تابش‌های اشعه‌ی ایکس و فروسرخ دیده نشده است، تا آن‌جا که ما می‌دانیم، بهترین گزینه برای توجیه چیزی با تراکم و جرم بالا، یک سیاهچاله است.

اگر این برداشت درست باشد، باید گفت نخستین سیاهچاله‌ی با جرم متوسط در گیتی کشف شده است.

ستاره‌شناسان در حال حاضر دو نوع سیاهچاله می‌شناسند: سیاهچاله‌های ستاره‌وار، که پس از انفجارهای عظیم ستاره‌های بزرگ شکل می‌گیرند، و سیاهچاله‌های کلان‌جرم که اغلب در مرکز کهکشان‌ها یافت می‌شوند.

جرم سیاهچاله‌های کلان‌جرم از چندین میلیون تا چندین میلیارد برابر جرم خورشید است و در حالی که تعدادی از آن‌ها کشف شده‌اند، هیچ کس نمی‌داند این سیاهچاله‌ها چگونه شکل می‌گیرند. یک فرضیه در مورد شکل‌گیری این سیاهچاله‌ها، این است که از ترکیب چندین سیاهچاله‌ی جرم متوسط ایجاد شده باشند. اما تاکنون هیچ مدرک شهودی محکمی از وجود سیاهچاله‌های جرم متوسط یافت نشده بود.

اگر توده‌ی CO-0.40-0.22 که تنها دویست سال نوری با SQR-A (سیاهچاله‌ی کلان‌جرم واقع در مرکز کهکشان راه شیری با جرمی معادل چهار میلیون برابر جرم خورشید) فاصله دارد حاوی سیاهچاله‌ی جرم متوسط باشد، ممکن است تکیه‌گاهی برای فرضیه‌ی ایجاد سیاهچاله‌های کلان‌جرم از ترکیب سیاهچاله‌های جرم متوسط تلقی شود.

این نتایج، راهی جدید برای جست‌وجوی سیاهچاله‌ها با تلسکوپ‌های رادیویی باز می‌کنند. مشاهدات اخیر نشان می‌دهند که توده‌های بیشتری با پراکندگی سرعت گسترده، مشابه CO-0.40-0.22 وجود دارند. ستاره‌شناسان این گروه بر این باورند که بعضی از این توده‌ها ممکن است حاوی سیاهچاله باشند. بر اساس پاره‌ای از اطلاعات، احتمالاً صد میلیون سیاهچاله در کهکشان راه شیری وجود دارند. ولی مشاهدات اشعه‌ی ایکس، تاکنون تنها دو جین از آن‌ها را یافته است. بیشتر سیاهچاله‌ها ممکن است تاریک بوده و مستقیماً توسط هیچ طول موجی قابل دیدن نباشند.

اوکا می‌گوید:

بررسی حرکت گازها با تلسکوپ‌های رادیویی، ممکن است راه مکملی برای جست‌وجوی سیاهچاله‌ها باشد. بررسی و مشاهدات گسترده‌ی راه شیری توسط تلسکوپ نوبیاما و مشاهدات دقیق و با تفکیک‌پذیری بالای کهکشان‌های همجوار، با آرایه‌های بزرگ‌میلی‌متر و ریزمیلی‌متری که در دست اجرا هستند، این قابلیت را دارند که تعداد موارد مشکوک به سیاهچاله بودن را به شدت بالا برند.

کهکشان آنلاین این مطلب را از سایت آسترونومی ترجمه کرده است.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *