بیگ بنگ: اخترشناسان با بهره از رصدخانه‌ی فضایی پرتو ایکس چاندرای ناسا و رصدخانه‌ی پرتو ایکس نیوتن اروپا یک چشمه‌ی بی‌اندازه درخشان و متغیر پرتو ایکس را در نقطه‌ای بیرون از مرکز یک کهکشان کشف کردند. این جرم شگفت‌انگیز می‌تواند یک سیاهچاله‌ی سرگردان باشد که از فرو رفتن یک کهکشان کوچک در یک کهکشان بزرگ‌تر به جا مانده است.

به باور اخترشناسان، در مرکز بیشتر کهکشان‌ها یک سیاهچاله‌ی ابرپرجرم (ابرسیاهچاله‌) که جرمش ۱۰۰ هزار تا ۱۰ میلیارد برابر خورشید است جای دارد. همچنین شواهدی از وجود سیاهچاله‌های به اصطلاح “میان-وزن” با جرمی کمتر، میان ۱۰۰ تا ۱۰۰ هزار برابر خورشید هم در دست داریم. هر دوی این گونه اجرام می‌توانند در پی برخورد و ادغام کهکشان میزبانشان با کهکشان دیگری که آن هم یک ابرسیاهچاله داشته، در جایی دور از مرکز کهکشان بزرگ‌تر یافته شوند. کهکشان دوم با پیشروی در دل کهکشان نخست، نه تنها ستارگان، گازها، و غبارش، بلکه سیاهچاله‌اش را هم با خود جابجا می‌کند.

اکنون بر پایه‌ی پژوهشی تازه، یکی از این سیاهچاله‌های “سرگردان” در لبه‌ی کهکشان عدسی SDSS J141711.07+522540.8 (یا تنها GJ1417+52) در فاصله‌ی ۴.۵ میلیارد سال نوری زمین کشف شده است. این جرم که XJ1417+52 نام گرفته در میان داده‌هایی که در رصد بلند مدت یک منطقه از فضا به نام “نوار بلند گراث” (Extended Groth Strip) به کمک رصدخانه‌های چاندرا و پرتو ایکس نیوتن از سال ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۲ گرد آمده بود یافته شد. درخشش شدید آن نشان می‌دهد که به احتمال بسیار یک سیاهچاله با برآورد جرم ۱۰۰ هزار برابر خورشید است، با فرض این که نیروی تابشی وارد شده بر مواد پیرامون با نیروی گرانشی آن برابر است.

چارچوب اصلی این تصویر یک نمای میدان-گسترده‌ی نور دیدنی (مریی) از چشم تلسکوپ فضایی هابل است. این سیاهچاله با کهکشان میزبانش در چارچوب کوچک سمت چپ جای دارند. پیوست سمت چپ، بزرگنمایی از همان چارچوب کوچک است و نمای هابل از GJ1417+52 را در بر دارد. دایره‌ی درون این پیوست یک چشمه‌ی نقطه‌ای را روی کرانه‌ی شمالی کهکشان نشان می‌دهد که می‌تواند مربوط به سیاهچاله‌ی XJ1417+52 باشد.

پیوست سمت راست تصویر پرتو ایکس چاندرا از XJ1417+52 است که آن را به رنگ ارغوانی نشان داده شده، توجه کنید که پهنای زاویه‌ای هر دو پیوست با هم برابر است. این یک چشمه‌ی نقطه‌ای است و هیچ نشانه‌ای از تابش افشان پرتو ایکس در آن دیده نمی‌شود. مشاهدات تلسکوپ چاندرا و پرتو ایکس نیوتن برون‌دهی پرتو ایکسِ XJ1417+52 را به اندازه‌ای بالا نشان می‌دهند که اخترشناسان آن را در رده‌ی “چشمه‌های پرتو ایکس فرا-تابناک” (HLXها) جای داده‌اند. این اجرام در طیف پرتو ایکس ۱۰ هزار تا ۱۰۰ هزار برابر درخشان‌تر از سیاهچاله‌های ستاره‌ای، و ۱۰ تا ۱۰۰ برابر هم نیرومندتر از چشمه‌های پرتو ایکس ابَرتابناک (ULXها) هستند.

چشمه‌ی XJ1417+52 در اوج درخشش خود از درخشان‌ترین چشمه‌ی پرتو ایکسی که تاکنون برای یک سیاهچاله‌ی سرگردان دیده شده روشن‌تر بود. این جرم همچنین حدود ۱۰ برابر دورتر از رکورددار دورترین سیاهچاله‌ی سرگردان است. تابش پرتو ایکس شدید این رده‌ی سیاهچاله‌ها از موادی سرچشمه می‌گیرد که به سوی آنها فرو کشیده می‌شود. درخشش پرتو ایکسِ XJ1417+52 میان سال‌های ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۲ به بیشینه‌ی خود رسید. این چشمه در رصدهای بعدی تلسکوپ چاندرا و نیوتن که در سال‌های ۲۰۰۵، ۲۰۱۴، و ۲۰۱۵ انجام گرفت دیده نشد. به طور کلی، درخشش پرتو ایکس این چشمه از ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۵ دستکم ۱۴ برابر کمتر شده است.

به گمان نویسندگان این پژوهش، فوران پرتو ایکس این سیاهچاله در ۲۰۰۰ و ۲۰۰۲ هنگامی رخ داده بود که یک ستاره بیش از اندازه به سیاهچاله نزدیک شده و در اثر کشندهای گرانشی آن پاره پاره شده بوده است. بخشی از آوارهای گازی ستاره با فرو کشیده شدن به کام سیاهچاله داغ شده و در طیف پرتو ایکس به تابش افتادند، و همین به افزایش ناگهانی درخشش پرتو ایکس در آن سال‌ها انجامیده بود. جزئیات بیشتر این پژوهش در  Astrophysical Journal منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: NASA ، برگردان: ۱star-7skies