یک سیاهچاله خفته در کهکشان همسایه راه شیری کشف شد - وبسایت دانشجویی

چالش کشف چیزی که اخترشناسان آن ها را سیاهچاله های خاموش می نامند از این واقعیت ناشی می گردد که این اجرام از ماده ای مانند گاز، غبار یا مواد ستاره ای جدا شده از یک ستاره همدم تغذیه نمی نمایند. بدون وجود مواد پیرامونی، این سیاهچاله ها پرتو ایکس را که دانشمندان از آن برای شناسایی سیاهچاله های معمولی استفاده می نمایند، گسیل نمی نمایند.

حالا به گفته پژوهشگران، کشف نو می تواند به درک بهتر شیوه فروپاشی ستاره ها در سرانجام عمر آن ها یاری کند. تومر شنار (Tomer Shenar) اخترفیزیکدان دانشگاه آمستردام هلند و نویسنده اصلی این پژوهش تازه که 18 جولای (27 تیر) در نشریه نیچر استرونومی (Nature Astronomy) منتشر شده است، گفت: ما سوزنی را در انبار کاه شناسایی کردیم.

او و همکارانش پیروز به کشف سیاهچاله ای با جرم ستاره ای و حدود 9 برابر خورشید شدند که در سحابی رتیل، ناحیه ستاره زایی کهکشانی در کهکشان همسایه ما، ابر ماژلانی بزرگ شدند. این سیاهچاله دور یک ستاره آبی بزرگ با جرمی معادل 25 برابر خورشید می چرخد و این دو یک سامانه دوتایی (باینری) به نام VFTS 243 را تشکیل می دهند.

هرچند انتظار می رود تقریبا در هر کهکشانی میلیاردها سیاهچاله خفته وجود داشته باشد، اما این نخستین کشف قطعی از این نوع سیاهچاله ها با جرم ستاره ای در خارج از کهکشان راه شیری است. اما سیاهچاله VFTS 243 ممکن است به علت دیگری هم نادر باشد.

سیاهچاله های با جرم ستاره ای معمولا زمانی تشکیل می شوند که سوخت مورد احتیاج ستارگان بزرگ برای ادامه همجوشی هسته ای تمام می گردد. سرانجام همجوشی باعث سرانجام نیروی رو به بیرون هم می گردد که ستاره را در برابر فروپاشی به درون بر اثر گرانش محافظت می نماید. بدین ترتیب فروپاشی هسته ستاره روی می دهد که اغلب با یک انفجار کیهانی بزرگ به نام ابرنواختر همراه است و لایه های بیرونی ستاره را پرتاب می نماید.

اما به نظر می رسد که شرایط سیاهچاله VFTS 243 فرق دارد و هیچ اثر قابل تشخیصی از یک ابرنواختر همراه با فروپاشی ستاره وجود ندارد.

شنار اضافه نمود: به نظر می رسد ستاره ای که سیاهچاله را در منظومه VFTS 243 تشکیل داده، کاملا رُمبیده (به درون فروریخته) است و هیچ نشانه ای از انفجار قبلی وجود ندارد. شواهدی از این سناریوی فروپاشی مستقیم به تازگی در حال شناسایی است، اما مطالعه ما مسلما یکی از مستقیم ترین نشانه ها در این زمینه است.

پلیس سیاهچاله

کشف چنین سیاهچاله ای به وسیله این تیم خاص از دانشمندان، ممکن است برای جامعه نجوم شگفت انگیز باشد زیرا این تیم معمولا در پی سیاهچاله های احتمالی است تا وجود آن ها را تأیید کند. این کاوش ها باعث شده تا کریم البدری (Kareem El-Badry) از مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسمیتسونیان به آن ها لقب پلیس سیاهچاله را بدهد.

البدری گفت: وقتی تومر از من خواست که یافته هایش را دوباره آنالیز کنم، تردید داشتم. اما نتوانستم شرح قابل قبولی بیابم که این داده ها شامل سیاهچاله نیست.

کشف VFTS 243 احتیاجمند آنالیز دقیق داده های شش ساله جمع آوری شده به وسیله تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) بود که در بیابان آتاکاما در شمال شیلی واقع شده است. دانشمندان در این داده ها، 1000 ستاره پرجرم را در منطقه سحابی رتیل در ابر ماژلانی بزرگ آنالیز کردند تا دریابند که کدام یک می تواند یک همراه سیاهچاله ای خفته داشته باشد.

تیم پژوهشی طیف هر ستاره را در طول موج های گوناگون تجزیه وتحلیل کرد و بدین ترتیب در داده های VFTS 243، نقاط عجیبی را در مدار ستاره تشخیص داد که می تواند به وسیله یک همدم فشرده اما بزرگ ایجاد شده باشد.

با وجود قطعیت بالای این کشف اما البدری تأکید کرد که من از دیگران در این زمینه انتظار دارم که تحلیل ما را با دقت آنالیز نمایند و سعی نمایند مدل های جایگزین را برای آن پیشنهاد دهند.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از یک سیاهچاله و یک ستاره آبی داغ در منظومه ای دوتایی

Credit: ESO/L. Calçada

منبع: Space