ستارهشناسان شواهد واضحتری از یک سیاهچاله با جرم میانی در میان 10 میلیون ستاره پیدا کردهاند
ستارهشناسان ممکن است به تازگی نمونهای قانعکننده برای یک نوع نادر از سیاهچاله که مدتها پیش نظریهپردازی شده بود، پیدا کرده باشند، اما این سیاهچاله بسیار نایابتر از انواع معمولتر آن بوده است.
سیاهچاله مورد نظر در فاصله حدود ۱۸٬۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد و به دلیل اندازهاش به عنوان یک سیاهچاله با جرم میانی شناخته میشود. بیشتر سیاهچالهها از فروپاشی ستارگانی با جرمی حدود ۱۰ تا ۱۰۰ برابر خورشید شکل میگیرند، در حالی که سیاهچالههای فوقالعاده پرجرم میتوانند از صد هزار تا چندین میلیارد جرم خورشیدی باشند. نوع اول را میتوان در هر جایی از کهکشان پیدا کرد، در حالی که نوع دوم در مرکز کهکشانها یافت میشوند.
چگونگی رشد سیاهچالههای معمولی به سیاهچالههای فوقالعاده پرجرم و حتی این که آیا این روند اتفاق میافتد یا نه، هنوز مشخص نیست، زیرا آنها باید از مرحله میانی عبور کنند که در آن به اندازه کافی جرم جمع میشود تا هزاران تا دهها هزار برابر خورشید شوند. این سیاهچالههای با جرم میانی همان هایی هستند که ستارهشناسان به دنبال آنها بودهاند اما یافتن آنها دشوار بوده است.
در یک مقاله جدید که در مجله Nature منتشر شده است، ستارهشناسان معتقدند که دقیقاً چنین سیاهچالهی میانی را در قلب خوشهی کروی امگا قنطورس که وزنی حدود ۸٬۲۰۰ جرم خورشیدی یا بیشتر دارد، شناسایی کردهاند.
خوشهی امگا قنطورس مجموعهای عظیم از چندین میلیون ستاره است که به شکل یک کرهی تقریبی به قطر حدود ۱۵۰ سال نوری فشرده شدهاند. این خوشه برای دو دهه توسط تلسکوپ فضایی هابل به عنوان مرجع کالیبراسیون استفاده شده است، به این معنی که بیش از ۵۰۰ تصویر با وضوح بالا از همهی این ستارهها و حرکت آنها در طول زمان وجود دارد.
تیم بینالمللی که پشت این مطالعه قرار دارد، از این سری زمانی استفاده کرده تا سرعت و جهت این ستارهها را درک کند و آنها تعدادی از ستارههای غیرعادی را در مرکز خوشه شناسایی کردهاند.
مکسیمیلیان هابرله، از مؤسسه ماکس پلانک در آلمان و محقق ارشد این مطالعه، در بیانیهای گفت: «ما هفت ستاره کشف کردیم که نباید در آنجا باشند. آنها آنقدر سریع حرکت میکنند که میتوانستند خوشه را ترک کرده و هرگز بازنگردند.»
از آنجا که نمیتوانید نور را از یک سیاهچاله مانند یک ستاره ببینید، ستارهشناسان از اندازهگیری غیرمستقیم نحوه تعامل سیاهچاله با محیط اطرافش برای شناسایی آن استفاده میکنند و حرکت این ستارهها به یک سیاهچاله بسیار پرجرم در قلب خوشه امگا قنطورس اشاره دارد.
«متداولترین توضیح این است که یک شیء بسیار پرجرم به طور گرانشی این ستارهها را به مرکز نزدیک نگه میدارد. تنها شیای که میتواند این قدر پرجرم باشد، یک سیاهچاله با جرمی حداقل ۸٬۲۰۰ برابر جرم خورشید ما است.»
مشاهدات بیشتری لازم است اما یافتهها قانعکننده هستند
در حالی که هنوز کارهایی برای تأیید یافتهها باقی مانده است، این نوع مشاهدههای غیرمستقیم در گذشته برای شناسایی سیاهچالهها استفاده شده است، پیش از آن که با استفاده از تلسکوپ افق رویداد توانسته باشیم آنها را تصویر کنیم.
اکنون که محققان میدانند کجا جستجو کنند، منتظر هستند تا به تلسکوپ فضایی جیمز وب دسترسی پیدا کنند تا ببینند آیا میتواند دیسک تجمعی از گازهای گرم شده را که شواهدی قانعکنندهتر خواهد بود که این واقعاً یک سیاهچاله واحد است و نه چندین سیاهچاله کوچکتر که کنار هم قرار گرفتهاند، شناسایی کند.