کشف یک سیاهچاله نادر در کهکشان آندرومدا
بیگ بنگ: اخترشناسان سیاهچالهای کشف کردند که شباهتی به سیاهچالههای دیگر ندارد، این یکی از معدود «سیاهچالههای جرم متوسط» تایید شده به شمار میرود که در کهکشان آندرومدا جای دارد.
گنجینه نادری که میتواند نحوۀ تکامل سیاهچالهها را روشن کند در نزدیکترین همسایه کهکشانی ما کشف شد. این سیاهچاله که در یک خوشۀ ستارهای درون کهکشان آندرومدا جای دارد، ۱۰۰ هزار برابر خورشید جرم دارد و با این جرم در دستۀ «سیاهچالههای جرم متوسط» جای میگیرد.
بیشتر سیاهچالههایی که دانشمندان کشف کردهاند، در دو محدوده جرمی قرار میگیرند. “سیاهچالههای ستارهوار” در پایان حیات برخی ستارههای بزرگ که جرمی بین ۵ تا ۱۵۰ برابر خورشید دارند، به وجود میآیند. “سیاهچالههای کلان جرم” نیز در مرکز کهکشانها جای دارند، این نوع سیاهچاله میلیونها و میلیاردها برابر خورشید جرم دارند. اما “سیاهچالههای جرم متوسط” بسیار نادر هستند و دانشمندان تاکنون فقط توانستند چند مورد از آنها را کشف نمایند. [چند نوع سیاهچاله داریم]
“آنیل ست”، نویسنده ارشد و استاد نجوم در دانشگاه یوتا و یکی از نویسندگان این مقاله میگوید: «ما اکتشافات بسیار خوبی از سیاهچالههای ستارهوار بزرگتر در حد و اندازههای ۱۰۰ برابر خورشید و سیاهچالههای کلان جرم در مرکز کهکشانها داریم که میلیونها یا میلیاردها برابر خورشید ما هستند، اما بررسی و اندازهگیری از سیاهچالههایی بین اینها وجود ندارد. این کشف جدید، این شکاف را پر میکند.»
این سیاهچاله در خوشه ستارهای «B023-G078» در کهکشان آندرومدا پنهان شده بود. در ابتدا تصور میشد که این سیاهچاله، جزوی از خوشه ستارهای است، اما محققان معتقدند این سیاهچاله، بقایای هسته کهکشانهای کوچکتری است که توسط آندرومدا بلعیده شده است.
“رنوکا پچتی” از دانشگاه جان مورز لیورپول گفت: «ما پیش از این، سیاهچالههای بزرگی را در میان هستههای کلان جرم و تهی شده کهکشانی پیدا کرده بودیم که بهمراتب از B023-G078 بزرگتر بودند. ما میدانستیم که باید سیاهچالههای کوچکتر با جرم کمتر وجود داشته باشد، اما هرگز هیچ دلیل صریح و مستقیمی برای آن وجود نداشت. من فکر میکنم که این یک مورد اثبات کاملا واضح است که ما بالاخره یکی از این اجرام را پیدا کردیم.»
پژوهشگران برای مدلسازی مشخصات نوری این جرم از دادههای مشاهد شده رصدخانه جمنای و تصاویر تلسکوپ فضایی هابل استفاده کرده و جرم آن را تعیین کردند.
در حالی که یک خوشه ستارهای، مشخصات نوری مشخصی دارد که در نزدیکی مرکز شبیه به نواحی بیرونی است، اما خوشه ستارهای B023-G078 به شکلی است که در مرکز، گرد و در لبهها صافتر است. ترکیب شیمیایی ستارگان آن نیز متفاوت است و عناصر واقعشده در مرکز نسبت به عناصر نزدیک به لبه آن سنگینترند. سن این خوشه حدود 10.5 میلیارد سال است و احتمالا هسته باقی مانده یک کهکشان کوتوله است که درون آندرومدا سقوط کرده است، زیرا خوشههای کروی بهسختی میتوانند سیاهچاله تشکیل دهند.
“پچتی” میگوید: «سرعتهای ستارهای نیز نشان میدهد که نوعی جرم تاریک درست در مرکز وجود دارد. خوشههای کروی بهسختی سیاهچاله تشکیل میدهند؛ اما اگر این خوشهها به شکل هستههای کهکشانی باشند، در این صورت باید سیاهچالهای وجود داشته باشد که از بقایای کهکشان کوچکی که به درون کهکشان بزرگتر سقوط کرده، بهجا مانده است.» جزئیات بیشتر این پژوهش در The Astrophysical Journal منتشر شده است.
سایت علمی بیگ بنگ / منابع: skyandtelescope.org , sciencealert.com