مشاهده نزدیک‌ترین سیاه‌چاله به زمین

ظاهراً اخترشناسان نزدیکترین سیاهچاله شناخته شده به زمین را پیدا کرده اند، جسمی کوچک و عجیب به نام «تک شاخ» که تنها ۱۵۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد و فقط سه برابر خورشید است.

به گزارش فرادید، بر اساس بیانیه مطبوعاتی دانشگاه اوهایو، این سیاهچاله به دلیل قرار گرفتن در صورت فلکی تک شاخ و نبود سیاهچاله‌ای مشابه آن «تک شاخ» نامگذاری شده است. آنچه آن را بسیار منحصر به فرد کرده، کوچک بودن آن است. سیاهچاله تک شاخ از اکثر سیاهچاله‌های موجود در کیهان کوچک‌تر است و در گروه سیاهچاله‌های ستاره‌وار قرار می‌گیرد که جرم آن‌ها معمولاً ۵ تا ۳۰ برابر جرم خورشید است. این سیاهچاله با تنها سه برابر جرم خورشید، در رده‌ای وجود دارد که تا همین اواخر، اخترشناسان حتی از نظر فیزیکی احتمال آن را پیش‌بینی نکرده بودند.

محققان به‌طور مستقیم از این سیاهچاله تصویربرداری نکردند، زیرا به نظر می‌رسد، یک ستاره غول سرخ در کنارش قرار دارد. در واقع دانشمندان از روی تغییراتی که بر روی همدم ستاره‌ای رخ داده بود به وجود این سیاهچاله پی بردند. آن‌ها فهمیدند که چیزی در حال کشیدن این ستارۀ غول سرخ و تغییر شکلش است. پژوهش اخترشناسان نشان داد، این دو (سیاهچاله و ستاره) توسط گرانش به یکدیگر متصل هستند و سیاهچاله چنان کشش محکمی از خود اعمال می‌کند که در حال تغییر شکل فیزیکی ستاره در هنگام چرخش است.

اخترشناس «تاد تامپسون»، گفت: «ساده‌ترین توضیح برای این پدیده وجود یک سیاهچاله است و ساده‌ترین توضیح محتمل‌ترین است.» جدا از عجیب و غریب بودن این موارد از لحاظ علمی، یافتن سیاهچاله‌های کوچکی مانند «تک شاخ» به کشف اسرار چگونگی تکامل و مرگ ستاره‌ها کمک می‌کند.

همچنین جرم کم سیاهچاله تک شاخ آن را در «شکاف جرمی» مرموز بین پرجرم‌ترین ستارگان نوترونی (تقریبا ۲.۲ برابر جرم خورشید) و کوچکترین سیاهچاله‌ها (تقریبا پنج برابر جرم خورشید) قرار می‌دهد. به گفته اخترشناسان، به نظر می‌رسد حداکثر نظری جرم یک ستاره نوترونی در حدود سه جرم خورشیدی باشد، بنابراین تک شاخ واقعا یکی از کوچکترین سیاهچاله‌های ممکن است. کشف این سیستم‌ها به دانشمندان کمک می‌کند تا مکانیسم‌های ایجاد سیاهچاله‌ها/ ستاره‌های نوترونی را درک کنند.

هنگامی که یک ستاره غول‌پیکر آخرین سوخت خود را مصرف می‌کند، ستاره ممکن است دچار فروپاشی و انفجار ابرنواختری شده و به درون خود سقوط کند، در این زمان یک سیاهچالۀ ستاره‌وار متولد می‌شود..

«تک شاخ» یک همراه دارد؛ یک غول سرخِ متورم که در اواخر عمر خود است. (حدود پنج میلیارد سال دیگر خورشید ما نیز به عنوان یک غول سرخ متورم خواهد شد). این همراه در طی سال‌های مختلف توسط ساز‌های مختلف مشاهده شده است، از جمله نظرسنجی خودکار All Sky و ماهواره بررسی سیاره فراخورشیدی ناسا.

جیازینگ و همکارانش آن مجموعه داده بزرگ را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و مورد جالبی را مشاهده کردند: نور غول سرخ به صورت دوره‌ای با شدت جابجا می‌شود، و این نشان می‌دهد که جسم دیگری در حال کشیدن روی ستاره و تغییر شکل آن است.

این تیم مشخص کرد که جسمی که در حال جابجایی است احتمالاً یک سیاهچاله است؛ یکی بر اساس جزئیات سرعت ستاره و اعوجاج نور، فقط سه توده خورشیدی را در خود جای داده است. (از منظر چشم انداز: سیاه چاله بزرگ در قلب کهکشان راه شیری ما حدود ۴.۳ میلیون جرم خورشید را پوشش می‌دهد.)

همانطور که جاذبه ماه اقیانوس‌های کره زمین را تحت تاثیر قرار می‌دهد و باعث می‌شود دریا‌ها به سمت ماه برآمده و از آن دور شوند و جزر و مد زیادی ایجاد می‌کند، سیاهچاله نیز ستاره را به شکل فوتبال مانند با یک محور بیشتر از محور دیگر منحرف می‌کند.

در بیانیه‌ای، تاد تامپسون، رئیس بخش نجوم ایالت اوهایو می‌گوید: «ساده‌ترین توضیح این است که این یک سیاهچاله است - و در این مورد، ساده‌ترین توضیح محتمل‌ترین است. این توضیح، هرچند به اثبات نهایی نرسیده است، اما «تک شاخ» در حال حاضر کاندیدای یک سیاهچاله است.

سیاه چاله اسب تک شاخ از اکثر سیاه چاله‌های موجود در جهان کوچک‌تر است و در گروه سیاه چاله‌های بین ستاره‌ای قرار می‌گیرد که جرم آن‌ها معمولاً ۵ تا ۳۰ برابر جرم خورشید است.

اما حالا رکورد جرم اندک در این زمینه هم شکسته شده است. شناسایی سیاه چاله‌ها معمولاً بسیار دشوار است و یافتن آن‌ها با بررسی اثراتشان بر روی ستاره‌های افراد ممکن می‌شود.

ردیابی و کشف سیاهچاله‌ها معمولاً بسیار دشوار است، چرا که نور نمی‌تواند از آن‌ها خارج شود و این باعث می‌شود که حتی بزرگترین تلسکوپ‌های نوری هم از مشاهده آن‌ها عاجز باشند. البته سیاهچاله‌هایی که به طور فعال از یک ستاره نزدیک به خود تغذیه می‌کنند، می‌توانند گاهی اوقات نور مرئی داشته باشند. این در حالی است که سیاه چاله‌های غیرتعاملی چنین شانسی را هم برای دیده شدن ندارند و در واقع، تنها به واسطه تشعشعات یا تأثیرات گرانشی که ممکن است روی ستاره‌های نزدیک خود داشته باشند، قابل ردیابی هستند.

جزئیات بیشتر این پژوهش در journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.