نزدیک ترین سیاهچاله کشف شده به زمین تک شاخ لقب گرفت - بانوی ایران

پژوهشگران به این سیاهچاله تازه کشف شده لقب تک شاخ (Unicorn) لقب داده اند زیرا از یک سو بسیار نادر است و از سوی دیگر در صورت فلکی تک شاخ (Monoceros) قرار گرفته است.

تاریندو جایاسینگ (Tharindu Jayasinghe) دانشجوی دکتری دانشگاه ایالتی اوهایو و نویسنده این مقاله که 21 آوریل (1 اردیبهشت) در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد، نگاه دوباره به داده ها را عامل تشخیص این سیاهچاله کوچک می داند.

ویژگی های سیاهچاله تک شاخ

سیاهچاله تک شاخ (اسب شاخدار) تقریبا سه برابر خورشید جرم دارد که برای یک سیاهچاله بسیار کم است. شمار اندکی از سیاهچاله ها با این جرم در دنیا کشف شده اند. این سیاهچاله در فاصله 1500 سال نوری با زمین درون کهکشان راه شیری قرار گرفته و با وجود آنکه یکی از نزدیک ترین سیاهچاله ها است، اما تا زمانی که جایاسینگ آن را تجزیه وتحلیل نکرد، اساسا از دید پنهان بود.

به نظر می رسد که سیاهچاله همدم یک ستاره غول سرخ است و این دو توسط گرانش در کنار هم قرار دارند. دانشمندان نمی توانند سیاهچاله ها را ببینند زیرا این اجرام اساسا تاریک هستند و نه تنها از نظر دیداری بلکه برای ابزارهایی که ستاره شناسان با یاری آن ها نور و دیگر طول موج ها را اندازه می گیرند هم تاریک هستند.

در این حالت ستاره همدم سیاهچاله قابل رصد است. این ستاره پس از تجزیه وتحلیل متفاوت داده های سیستم های تلسکوپی شامل تلسکوپ کِلت (KELT)، ASAS و ماهواره نقشه بردار فراخورشیدی گذران ناسا که به دنبال سیاره های فراخورشیدی است، کشف شد.

هنگامی که پژوهشگران داده ها را تجزیه وتحلیل کردند دریافتند که به نظر چیزی در حال چرخش پیرامون غول سرخ است و باعث می گردد که شدت و شکل نور ستاره در نقاط مختلف اطراف مدار تغییر کند و این یعنی جرمی در حال کشیدن غول سرخ و تغییر شکل آن است.

این اثر کششی که اعوجاج جزر و مدی نامیده می گردد به معنای آن است که چیزی روی ستاره اثر می گذارد. یک گزینه احتمالی سیاهچاله بود اما چنین سیاهچاله ای باید کوچک و کمتر از 5 برابر جرم خورشید باشد. محدوده ای که دانشمندان آن را شکاف جرمی (Mass Gap) می نامند و تنها اخیرا تأیید کردند که سیاهچاله ها می توانند در این بازه جرمی هم وجود داشته باشند.

کریس استنک (Kris Stanek) همکار این مطالعه و استاد نجوم دانشگاه اوهایو گفت: وقتی به روش متفاوتی به داده ها نگاه کنید چیزهای گوناگونی پیدا می کنید. تاریندو به همان چیزی نگاه کرد که افراد زیادی نگاه نموده بودند و به جای اینکه احتمال وجود یک سیاهچاله را رد کند با خود اندیشید که اگر جرم همدم واقعا یک سیاهچاله باشد، چه می گردد؟

ساده ترین شرح این است که این جرم یک سیاهچاله باشد و در این باره ساده ترین شرح، محتمل ترین هم هست. اعوجاج جزر و مدی توسط نیروی یک همدم پنهان یعنی سیاهچاله ایجاد می گردد. تاد تامپسون (Todd Thompson) همکار این مطالعه گفت: همان طور که گرانش ماه بر آب اقیانوس های زمین اثر می گذارد و باعث می گردد دریاها به سمت ماه بالا بیایند و از آن دور شوند، سیاهچاله هم ستاره را مانند توپ فوتبال با یک محور بلندتر از دیگری، دچار اعوجاج می نماید.

سرعت غول سرخ، دوره مداری و روشی که نیروی جزر و مدی باعث اعوجاج آن می گردد، نشان دهنده یک سیاهچاله است و بر اساس آن می توان نتیجه گرفت که این سیاهچاله که از نزدیک ترین سیاهچاله ها به زمین است، جرمی سه برابر خورشید دارد.

کشف سیاهچاله های کوچک

در طول یک دهه گذشته ستاره شناسان و اخترفیزیکدانان تعجب می کردند که چرا این سیاهچاله ها را نمی یابند و آیا سیستم ها و روینمودهای مورد استفاده آن ها برای یافتن این نوع سیاهچاله ها کافی نبوده یا واقعا وجود نداشتند؟

حدود 18 ماه پیش بود که بسیاری از اعضای این تیم تحقیقاتی از دانشگاه اوهایو به سرپرستی تامپسون مقاله ای علمی در نشریه Science منتشر کردند و شواهد محکمی درباره وجود این نوع سیاهچاله ها ارائه دادند. این کشف باعث شد تا جیاسینگ و دیگران در اوهایو و در سراسر دنیا به طور جدی در جست وجوی سیاهچاله های کوچک تر باشند و این ارزیابی آن ها را به سمت کشف سیاهچاله تک شاخ سوق داد.

یافتن و مطالعه سیاهچاله ها و ستاره های نوترونی در کهکشان ما برای ستاره شناسان بسیار مهم است، زیرا اطلاعاتی درباره شیوه شکل گیری و مرگ ستاره ها فراهم می نماید. اما یافتن و مطالعه سیاهچاله ها تقریبا سخت است زیرا سیاهچاله های منفرد آن نوع پرتو ایکس که دیگر اجرام در فضا گسیل می نمایند، ندارند و برای تجهیزات علمی، از نظر الکترومغناطیسی ساکت و تاریک هستند. بیشتر سیاهچاله های شناخته شده به دلیل برهم کنش آن ها با یک ستاره همدم کشف شده اند که پرتو ایکس قابل شناسایی گسیل نموده است.

در سال های اخیر آزمایش های گسترده ای برای معین مکان سیاهچاله های کوچکتر شروع شده است و تامپسون انتظار دارد که در آینده سیاهچاله های بیشتری در بازه شکاف جرمی کشف گردد. او اضافه کرد: من فکر می کنم واقعا به این سمت می رویم که معین گردد چه تعداد سیاهچاله های کم جرم، چه تعداد سیاهچاله های متوسط و چه تعداد سیاهچاله های پرجرم وجود دارند. زیرا هر بار که یک نمونه پیدا می کنیم، سرنخی می دهد که کدام ستاره ها فرومی ریزند، کدام منفجر می شوند و کدام در میانه قرار دارند.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از سیاهچاله تک شاخ و غول سرخ همدم آن

منبع: SciTechDaily