کشف سیاهچاله پرجرمی که اخترشناسان را شگفتزده کرد
ديجي کالا/ اخترشناسان به تازگي موفق به کشف سياهچالهاي شدهاند که طبق نظريات و مدلهاي فعلي وجود آن امکانپذير نيست! جرم اين سياهچاله که در فاصله چهارده هزار سال نوري از ما قرار دارد به ۶۸ برابر جرم خورشيد ميرسد. البته اگر با دنياي سياهچالهها آشنايي داشته باشيد ميدانيد که سياهچالههاي بسيار سنگينتري، با جرمي معادل ميليونها و حتي ميلياردها برابر جرم خورشيد، نيز وجود دارند که در مرکز کهکشانها جاي گرفتهاند. اما بر اساس طبقهبندي مرسوم، سياهچالهها به دو دسته سياهچالههاي ستارهاي و ابرسياهچالهها تقسيم ميشوند. طبق نظريات فعلي و مدلهاي تکامل ستارهاي حد نهايي براي جرم سياهچالههاي ستارهاي ۴۵ تا ۵۵ برابر جرم خورشيد است. مسئلهاي که باعث شده اين کشف جديد اخترشناسان را شگفتزده کند. هيولاي ناپيدا تا کنون بيشتر سياهچالههاي ستارهاي با کمک تلسکوپهاي پرتو ايکس کشف شدهاند. تلسکوپهايي که ميتوانند تابش پرتو ايکس قرص اطراف سياهچاله را آشکار کنند. با اين حال سياهچالهاي که به تازگي کشف شده به معناي واقعي کلمه نامرئي است. اخترشناسان در رصدهايشان متوجه حرکت غيرمعمول يک ستاره جوان شدند که جرمش در حدود هشت برابر جرم خورشيد است. تلسکوپ LAMOST اين ستاره را که در صورت فلکي دوپيکر قرار دارد زير نظر گرفت و با بررسي طيف آن متوجه حرکت اين ستاره شد. رصدخانه LAMOST. رصدها نشان ميدادند اين ستاره به دور جرمي در حال گردش است و حدودا هر ۷۹ روز يک بار به دور آن ميگردد. محاسبات اخترشناسان نشان داد که جرم همدم اين ستاره حداقل شش برابر جرم خورشيد است. با اين حال اگر ستارهاي با اين جرم در اين سامانه وجود داشت بدون شک آنقدر درخشان بود که با کمک تلسکوپ ديده شود. در صورتي که نشاني از ستارهي دوم نبود و اخترشناسان به اين نتيجه رسيدند که همدم اين ستاره يک سياهچاله است. البته جرم محاسبه شده براي اين سياهچاله حداقل جرم ممکن براي آن بود و تحت شرايط ديگري نتايج محاسبات بسيار بيشتر از اين عدد بود. با اين حال زماني ماجرا جذاب شد که اخترشناسان در دادههاي طيفسنجي ردپايي از گاز هيدروژن يونيزه شده نيز يافتند. اگر هيدروژن يونيزه شده در قرص بزرگي از گازهاي داغ به دور سياهچاله قرار داشته باشد ميتوان با بررسي طيف و محاسبه سرعت حرکت آن به جرم سياهچاله دست پيدا کرد. با قبول اين فرض پژوهشگران به نتيجهي عجيبي رسيدند. محاسبات نشان ميداد جرم سياهچالهاي که در اين سامانه قرار دارد به ۶۸ برابر جرم خورشيد ميرسد. اين محاسبات همچنين مشخص کرد که فاصلهي سياهچاله از ستارهاي که به دور آن ميگردد حدود ۲۲۵ ميليون کيلومتر، يا چيزي در حدود فاصله مريخ از خورشيد، است. شک و هيجان؛ حس اخترشناسان پس از اين کشف اين کشف، که البته هنوز به طور کامل مورد تاييد جامعه اخترشناسان قرار نگرفته است، همزمان حس هيجان و شک را در اخترشناسان ايجاد کرد. هيجاني که حتي خواب را از چشم برخي از اخترشناسان ربود! Selma de Mink، اخترشناس مرکز اخترفيزيک هاروارد و اسميتسونين، در اين باره ميگويد: «حدود يک هفته پيش از انتشار اين خبر در Nature من در ساعت ۰۲:۴۵ بامداد ايميلي از نويسندگان اين مقاله دريافت کردم. من که به صورت اتفاقي براي مدت کوتاهي بيدار شدم، طبق عادت گوشيام را چک کردم که البته ايده خوبي نبود! چرا که تا صبح روز بعد ديگر نتوانستم به خواب بروم!» دليل بيخوابي: کشف سياهچالهاي با جرم ۶۸ برابر جرم خورشيد که نبايد وجود ميداشت! با اين حال همزمان با حس هيجان شک و ترديد نيز درباره نتايج اين پژوهش وجود دارد. اخترشناسان انتظار وجود سياهچالهاي با اين جرم را نداشتند. به اين ترتيب بايد در مراحل بعد با انجام رصدهاي بيشتر شواهد معتبرتر و قابل اطميناني گردآوري کرد. فرضيههايي براي توضيح جرم زياد اين سياهچاله نيز ارائه شده است. يکي از اين ايدهها به احتمال وجود دو سياهچاله اشاره ميکند که هر کدام جرمي در حدود ۳۵ برابر جرم خورشيد دارند و در شرايط پيش از ادغام قرار دارند. طرحي گرافيکي از دو سياهچاله در حال ادغام. Credit: SXS از سوي ديگر ممکن است اين سياهچاله پيش از اين و بر اثر ادغام با اجرام ديگر به جرمي در اين حد رسيده باشد. هر چند که با توجه به سن کم اين سامانه احتمال چنين موردي اندک است. البته مسئلهي ديگري نيز وجود دارد. طبق دادههاي فضاپيماي گايا فاصلهي ستارهي اين سامانه از ما حدود هفت هزار سال نوري است و با نتايجي که با روش طيفسنجي به دست آمدهاند مطابقت ندارد. با اين حال به نظر برخي از اخترشناسان دادههاي گايا درباره اين ستاره (با توجه به ويژگيهاي اين سامانه) دقت کافي را نداشتهاند. با اين حال اگر سنجشهاي گايا درست باشد نتايج محاسبات نيز تغيير ميکند و جرم سياهچاله و ستاره کمتر خواهد بود. بدون شک در ماهها و سالهاي پيش رو بايد منتظر رصدهاي تکميلي اين سامانه باشيم. براي از بين رفتن حس شک و ترديد در ذهن اخترشناسان نياز به دادههاي قابل اعتماد بيشتري است. عکس کاور: طرحي گرافيکي از يک ستاره جوان که به دور سياهچالهاي پرجرم ميگردد. Credit: Jingchuan Yu / Beijing Planetarium