کشف حلقه گمشده تکامل سیاهچاله‌ها

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌آلرت، ستاره‌شناسان به بررسی تغییرات نوری در یک خوشه‌ی ستاره‌ای در کهکشان آندرومدا(AKA M۳۱) پرداخته‌اند تا سیاهچاله‌ای با جرم تقریبا ۱۰۰ هزار برابر خورشید را شناسایی کنند.

گروهی از ستاره‌شناسان  به رهبری “رنوکا پچتی”(Renuka Pechetti) از دانشگاه جان مورز(John Moores) لیورپول در بریتانیا در مقاله خود نوشته‌اند: ما از مدل‌های بزرگ با وضوح بالا و سینماتیک برای کشف این  سیاهچاله میان‌جرم استفاده کردیم.

نتایج تحقیقات آنها به صورت پیش‌چاپ در مجله‌ی “arXiv” منتشر شده و مورد تایید جامعه اخترشناسی آمریکا قرار گرفته است.

سیاهچاله‌ها اگر در حال جذب گرانشی مواد یا برافزایش نباشند، هیچ نور قابل تشخیصی منتشر نمی‌کنند. این موضوع یافتن آنها را تبدیل به کاری دشوار می‌کند و برای یافتن آن‌ها باید فضای اطراف سیاهچاله‌ها را مورد بررسی قرار داد.

یک نشانه از وجود سیاهچاله‌ها، چرخش اجرام اطراف آن‌ها است.

بیشتر سیاهچاله‌هایی که ما تشخیص داده‌ایم از نظر جرم در دو دسته قرار می‌گیرند.

سیاهچاله ستاره‌وار که حدود صد برابر جرم خورشید جرم دارند و سیاه‌چاله کلان‌جرم که در کمترین حالت حدود یک میلیون برابر خورشید جرم دارند.

در میان این دو دسته گروهی به عنوان سیاهچاله‌های میان‌جرم وجود دارند که احتمال کشف آن‌ها بسیار کم است.

تا به امروز تعداد بسیاری کمی از این سیاهچاله‌ها کشف شده است و بدون این سیاهچاله‌های میان‌جرم دانشمندان درتلاشند تا علت وجود دو نوع ساهچاله با جرم‌های کاملا متفاوت را درک کنند.

گروهی از سیاهچاله‌های میان‌جرم می‌تواند به ما در پر کردن این شکاف کمک کند و مکانیسمی ارائه دهد که طی آن سیاه‌چاله‌های ستاره‌وار رشد کرده و به غول‌های بزرگی تبدیل می‌شوند.

این موضوع توجه ستاره‌شناسان را به کهکشان آندرومدا و به خصوص خوشه ستاره‌ای B۰۲۳-G۰۷۸ جلب کرد.

خوشه ستاره‌ای B۰۲۳-G۰۷۸ بزرگ‌ترین خوشه ستاره‌ای در یک کهشان است. جرم این خوشه تقریبا کروی ۶.۲ میلیون برابر خورشید است.

بر طبق مدل‌ها، یکی از راه‌های تشکیل چنین خوشه‌هایی، ‌ادغام دو کهکشان است. این پدیده‌ای رایج است و کهکشان‌ راه شیری بارها این پدیده را تجربه کرده است. این احتمال وجود دارد که این خوشه‌های ستاره‌ای از هسته‌ی کهکشان‌های کوچک‌تر به جا مانده باشند. “پچتی” و همکارانش معتقدند که نحوه‌ی تشکیل خوشه ستاره‌ای B۰۲۳-G۰۷۸ اینگونه بوده است.

آن‌ها ترکیبات فلزی این خوشه را براساس نوری که منتشر می‌کنند مورد مطالعه قرار دادند و دریافتند که سن این خوشه ۱۰.۵ میلیارد سال است.

آن‌ها سپس به مطالعه نحوه حرکت ستارگانی که به دور مرکز این خوشه می‌چرخیدند پرداختند تا جرم سیاهچاله‌ای که باید در آن باشد را اندازه‌گیری کنند. نتیجه‌ای که به دست‌ آمد ۹۱ هزار برابر جرم خورشید بود که ۱.۵ درصد از جرم خوشه را شامل می‌شد.

این موضوع نشان می‌دهد که کهکشان مادر خوشه B۰۲۳-G۰۷۸ یک کهکشان کوتوله بوده که جرم یک میلیون برابر خورشید داشته است. جرم کهکشان آندرومدا بیش از یک و نیم تریلیون برابر خورشید است.

احتمال آن که این مشاهدات چیزی غیر از یک سیاهچاله میان‌جرم باشد نیز وجود دارد اما هیچ یک از گزینه‌های جایگزین به‌ اندازه‌ی سیاهچاله با داده‌های به دست آمده توسط محققان مطابقت ندارد.

منبع: ايسنا