سیاهچاله غول پیکری که باید وجود داشته باشد اما گم شده است - وبلاگ ادکلن شنل

به گزارش وبلاگ ادکلن شنل، طبق شواهد یک سیاهچاله بزرگ با جرمی چندین میلیارد برابر خورشید، باید در هسته خوشه کهکشانی Abell 2261 وجود داشته باشد، اما رصدها چیزی نشان نمی دهد.

این طور تصور می گردد که در مرکز بیشتر کهکشان ها و البته نه همه آن ها، سیاهچاله های بزرگ وجود دارند. برای نمونه کهکشان راه شیری ما یک سیاهچاله بزرگ با ابعاد 4 میلیون برابر خورشید دارد و یا سیاهچاله مرکز کهکشان M87 که تنها سیاهچاله ای است که تا به امروز به طور مستقیم تصویربرداری شده، دارای جرمی 2.4 میلیارد برابر خورشید است.

دانشمندان کهکشان های گوناگونی را برای وجود سیاهچاله مرکزی آنالیز می نمایند. از جمله، آنالیز ها نشان می دهد کهکشان بزرگی که در هسته خوشه کهکشانی Abell 2261 قرار گرفته و حدود 2.7 میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد، باید دارای یک سیاهچاله مرکزی بزرگتر از نمونه های قبلی هم باشد. یک هیولای نورخوار که تخمین زده می گردد بین 3 تا 100 میلیارد برابر خورشید جرم داشته باشد اما تا به امروز شناسایی نشده است.

برای نمونه، پژوهشگران در کوشش های خود پیش از این با استفاده از داده های گردآوری شده توسط رصدخانه پرتو ایکس چاندرا (Chandra X-ray Observatory) در سال های 1999 و 2004 میلادی (1378 و 1383 خورشیدی)، به دنبال پرتو ایکس منتشر شده از مرکز کهکشان بودند. زمانی که ماده به درون سیاهچاله فرومی ریزد، شتاب بسیاری پیدا می نماید، گرم می گردد و مقادیر زیادی پرتو ایکس با انرژی بالا ساطع می نماید. اما این آنالیز هیچ چیزی آشکار نکرد.

اکنون، یک مطالعه تازه که برای نشریه انجمن نجوم آمریکا پذیرفته شده، با استفاده از مشاهدات چاندرا از سال 2018 میلادی (1397 خورشیدی)، آنالیز عمیق تری را به دنبال پرتوهای ایکس در همان کهکشان انجام داده و در این کوشش جدید فقط به مرکز کهکشان اکتفا نشده است. زیرا این احتمال درنظر گرفته شد که ممکن است سیاهچاله پس از فرآیند ادغام کهکشانی به سمت دیگری راهنمایی شده باشد.

• ناسا تصویری از دو سیاهچاله در حال ادغام منتشر کرد

هنگامی که سیاهچاله ها و دیگر اجرام بزرگ به هم برخورد می نمایند، اثر خود را در فضا-زمان به صورت امواج گرانشی نشان می دهد. به گفته دانشمندان اگر امواج ساطع شده از هر جهت متقارن نباشند، می توانند سیاهچاله را از مرکز کهکشان بزرگ حاصل، دور نمایند.

چنین سیاهچاله های دور رانده شده ای در حال حاضر کاملا فرضی هستند و هیچ کس تا به امروز به طور قطعی نمونه آن ها را مشاهده ننموده است. در واقع، این طور که در این مطالعه آمده است، حتی معلوم نیست که سیاهچاله های بزرگ حتی به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک شده باشند تا بتوانند امواج گرانشی فراوری نمایند و با هم ادغام شوند؛ تا به امروز ستاره شناسان فقط ادغام سیاهچاله های بسیار کوچکتر را تأیید نموده اند.

پژوهشگران تأکید کردند: شناسایی سیاهچاله های بزرگ دور رانده شده، باعث می گردد دانشمندان رصدخانه های ویژه ای را برای تشخیص امواج گرانشی ناشی از ادغام سیاهچاله ها استفاده نمایند و توسعه دهند.

به گفته آن ها کهکشان مرکزی خوشه Abell 2261 مکان مناسبی برای شکار چنین جرمی است، زیرا چندین نشانه احتمالی این ادغام بزرگ را دارد. برای نمونه، مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ زمینی سوبارو نشان می دهد که هسته این خوشه که منطقه ای با بیشترین تراکم ستاره ای است، بسیار بزرگتر از چیزی است که برای یک کهکشان در این ابعاد انتظار می رود. همچنین به جز مرکز خوشه، متراکم ترین بخش ستاره ای حدود 2000 سال نوری با مرکز کهکشان فاصله دارد که به گفته ناسا بسیار دور است.

در پژوهش تازه، تیمی به سرپرستی کیهان گل تکین (Kayhan Gultekin) از دانشگاه میشیگان دریافتند که متراکم ترین غلظت گاز داغ، در مناطق مرکزی کهکشان وجود ندارد. پیش از این هم داده های چاندرا هیچ منبع قابل توجهی از پرتو ایکس را چه در هسته کهکشان و چه در انبوه ستارگان دورتر از آن نشان نداده بود. بنابراین راز این سیاهچاله پرتاب شده و گمشده همچنان پابرجاست.

رازی که می توان آن را با یاری جانشین هابل، تلسکوپ فضایی بزرگ و قدرتمند جیمز وب (James Webb) که پرتاب آن برای اکتبر 2021 (آبان 1400) برنامه ریزی شده است، حل کرد. اگر جیمز وب سیاهچاله ای را در قلب این کهکشان یا یکی از بزرگ ترین توده های ستاره ای آن مشاهده نکند، طبق گفته ناسا بهترین شرح این است که سیاهچاله بسیار از مرکز کهکشان دور شده است.

• مهم ترین ماموریت های فضایی سال 2021

عکس کاور: تصویری ترکیبی از خوشه کهکشانی Abell 2261 که توسط هابل و سوبارو تهیه شده است.

Credit: X-ray, NASA/CXC/Univ of Michigan/K. Gültekin; Optical, NASA/STScI/NAOJ/Subaru; Infrared, NSF/NOAO/KPNO

منبع: Space