کشف سیاه‌‌چاله‌ای که ۳۳ میلیارد بار سنگین‌تر از خورشید است

به گزارش گروه دانش و فناوری به نقل ازجی اس ام ،در نجوم معمولا جِرمِ اجسام آسمانی را براساس جرم خورشید می‌سنجند و به مقیاس مذکور جرم خورشیدی (solar mass) می‌گویند.

سیاه‌چاله‌ها چون جِرمِ زیادی دارند، اجرام آسمانی سنگینی هستند. از سوی دیگر می‌دانیم که جرم با گرانش (یا همان جاذبه) رابطه‌ی مستقیم دارد، لذا سیاه‌چاله‌ها هر آنچه را در مجاورت‌شان باشد، حتی نور را به‌درون‌ خود می‌کشند و چون هیچ نوری از سیاه‌چاله منعکس نمی‌شود، ما آن‌ها را نمی‌بینیم و فقط براساس تغییراتی که در اطراف‌شان پدید می‌آورند به وجودشان پی می‌بریم.

سیاه‌چاله‌ها چگال‌ترین اجسامی هستند که بشر تاکنون شناخته است، اما حتی بین این غول‌های آسمان نیز برخی بسیار بزرگتر و به تعبیری فوق‌ِغول هستند.

اخترشناسان اخیرا سیاه‌چاله غول‌پیکری کشف کرده‌اند که ۳۳ میلیارد بار سنگین‌تر از خورشید و از بزرگ‌‌ترین سیاه‌چاله‌هایی است که دانشمندان تاکنون یافته‌اند. سیاه‌چاله‌ی فوق‌پرجرم مذکور، در مرکز کهکشان بیضوی «آبِل ۱۲۰۱» جای دارد که فاصله‌اش از زمین ۲٫۷ میلیارد سال نوری است.

بزرگی فوق‌العاده سیاه‌چاله سبب شد تا دانشمندان آن‌را در گروه سیا‌ه‌چاله‌های نادر موسوم به فوق‌پُرجرم (sultramassive black hole) جای دهند.

سیاه‌چاله‌ها بقایای ستاره‌های پُرجِرم هستند. ستاره‌هایی که جرم زیادی دارند، پس از تمام کردن سوخت‌شان، به هم‌جوشی هسته‌ای و تولید انرژی پایان می‌دهند و نهایتا هسته‌ی ستاره تحت تاثیر گرانش شدیدش درهم‌ می‌شکند و اصطلاحا می‌رمبد و به‌سبب سنگینی فوق‌العاده‌اش و نتیجتاً جاذبه‌ی شدیدش، حتی نور را نیز سمت خود می‌کشد. به چنین جسمی سیاه‌چاله می‌گوییم.

جرم سیاه‌چاله‌های کوچکتر ۱۰ تا ۱۰۰ برابر جرم خورشید است، جرم سیاه‌چاله‌های اَبَرپرجرم (supermassive) ممکن است میلیون‌ها یا حتی میلیاردها جرم خورشیدی باشد اما جرم سیاه‌چاله‌های فوق‌پرجرم (ultramassive) ده‌ها میلیارد جرم خورشیدی است.

سنگین‌ترین سیاه‌چاله‌ی یافته‌ی بشر TON 618 نام دارد که جرمش ۶۶ میلیارد جرم خورشیدی است. هرچند جرم سیاه‌چاله‌ی اخیر نصف جرم TON 618 است، همچنان از سنگین‌ترین اجرام یافته‌ی بشر است. برای برآورد ذهنی جرم سیاه‌چاله جدید کافی است بدانیم که ۸۰۰۰ بار از ابرسیاه‌چاله‌‌ی «کمان آ*» (به‌انگلیسی Sagittarius A*)  در مرکز کهکشان راه شیری سنگین‌تر است.

ضمنا این سیاه‌چاله‌ی فوق‌سنگین اولین سیاه‌چاله‌ای است که با استفاده از بزرگنمایی گرانشی (gravitational lensing) کشف شده است.

بزرگنمایی گرانشی زمانی اتفاق می‌افتد که جسمی پرجرم مثل کهکشان یا سیاه‌چاله به‌سبب جاذبه‌ی شدیدش، نوری را که از اشیای دورتر به سمتش می‌‌آید، خم می‌کند و عملاً مثل ذره‌بینی می‌شود که اجرام پشت سرش را بزرگتر نشان می‌دهد. آنگاه دانشمندان می‌توانند اجرامی را که پشت‌ سرِ جرم جلویی هستند با جزئیات بیشتری مشاهده و مطالعه کنند.

برای این منظور، گروهی از پژوهشگران دانشگاه دورهام با تحلیل داده‌های مرتبط با بزرگنمایی گرانشیِ تلسکوپ فضایی هابل و شبیه‌سازی‌های ابرررایانه‌ی DiRAC HPC، تصاویر دریافتی از تلسکوپ را با اثر شبیه‌سازی‌شده‌ی یک سیاه‌چاله فوق‌پرجرم تطبیق دادند.

دکتر جیمز نایتینگیل از دانشگاه دورهام می‌گوید، بزرگ‌ترین سیاه‌چاله‌هایی که آن‌ها می‌نشاسند اکثرا حالت فعال دارند، یعنی مواد مجاورشان را گرم می‌کنند و انرژی حاصل از آن‌را به‌شکل پرتو ایکس و سایر پرتوها می‌تابانند.

اما با کمک بزرگنمایی گرانشی می‌توان سیاه‌چاله‌های غیرفعال را هم بررسی کرد؛ کاری که فعلا درباره کهکشان‌های دوردست نمی‌توان انجام داد. آن‌ها با بهره‌گیری از بزرگنمایی گرانشی می‌توانند فراتر از اطراف کهکشان راه شیری نیز سیاه‌چاله‌های بسیار بیشتری کشف کنند و دریابند که این اجسام غول‌پیکر پس از آفرینش چگونه تحول یافته‌اند.

انتهای پیام