کشف شواهدی از یک سیاهچاله میان جرم با کمک تلسکوپ هابل - شهر وبلاگ

سیاهچاله های میان جرم حلقه گم شده ای در زنجیره تکامل سیاهچاله ها هستند. تا کنون تنها چند مورد احتمالی از این سیاهچاله ها مشاهده شده است. این نوع از سیاهچاله ها از ابرسیاهچاله هایی که در مرکز کهکشان ها قرار دارند کوچک تر هستند، اما جرم شان از سیاهچاله های ستاره ای بسیار بیشتر است. جرم سیاهچاله ای که اخیرا کشف شده در حدود پنجاه هزار برابر جرم خورشید است.

یافتن سیاهچاله های میان جرم کار سختی است. تایید کشف موارد احتمالی هم نیازمند بررسی همه شرایط و کنار گذاشتن تمام توضیحات احتمالی دیگر است. و این دقیقا همان چیزی است که هابل امکان انجام آن را برای مان فراهم کرد. این گفته Dacheng Lin، یکی از پژوهشگران این مطالعه، است.

Lin و گروهش با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل شواهدی که از داده های رصدخانه پرتو ایکس چاندرا و تلسکوپ XMM-Newton به دست آمده بود را دنبال کردند.

این تلسکوپ ها در سال 2006 درخش پرتو ایکس قدرتمندی را ثبت کردند که منبع آن به طور دقیق تعیین نبود. بررسی های پژوهشگران نشان می داد که این درخش می تواند حاصل از هم پاشیده شدن یک ستاره بر اثر نزدیک شدن بیش از حد به یک جرم با گرانش بسیار زیاد باشد. جرمی شبیه به یک سیاهچاله.

اما بر خلاف انتظار و در بررسی های بعد تعیین شد که این منبع پرتو ایکس در مرکز یک کهکشان قرار ندارد. جایی که معمولا میزبان سیاهچاله های پرجرم است. این مسئله دانشمندان را به کشف یک سیاهچاله میان جرم امیدوار کرد. اما پیش از آن باید تمام توضیحات احتمالی دیگر، از جمله احتمال وجود یک ستاره نوترونی، رد می شد. در واقع این احتمال نیز وجود داشت که یک ستاره نوترونی در حال سرد شدن در کهکشان خودمان باعث ایجاد این درخش پرتو ایکس شده باشد. ستاره های نوترونی اجرام بسیار چگالی هستند که پس از انفجار ستاره های پرجرم به وجود می آیند.

پژوهشگران برای بررسی بیشتر این مورد از تلسکوپ فضایی هابل استفاده کردند. هابل توانست محل دقیق این منبع پرتو ایکس را تعیین کند. تصاویر عمیق و دقیق هابل نشان داد که این منبع پرتو ایکس نه در کهکشان ما راه شیری بلکه در یک خوشه ستاره ای متراکم در یک کهکشان دیگر جای گرفته است. دقیقا همان جایی که اخترشناسان انتظار دیدن شواهدی از سیاهچاله های میان جرم را دارند.

با توجه به داده های تلسکوپ هابل و نتایج پژوهش هایی که در گذشته انجام شده به نظر می رسد خوشه ستاره ای که میزبان این سیاهچاله است در گذشته هسته کهکشان کوتوله کم جرم مستقلی بوده است که تحت تاثیر گرانش کهکشانی بزرگ تر (که در حال حاضر سیاهچاله در آن واقع شده است) از هم پاشیده شده است.

سیاهچاله های میان جرم به دلیل جرم کمتر و موقعیت قرارگیری شان نسبت به ابرسیاهچاله ها فعالیت کمتری دارند. بنابراین یافتن آن ها کار سخت تری است.

اما در موارد نادری، مانند زمان بلعیده شده یک ستاره توسط یک سیاهچاله میان جرم، می توان نشانه ای از وجود این دسته از سیاهچاله ها را مشاهده کرد. و این دقیقا همان روشی است که اخترشناسان در پژوهش اخیر از آن بهره بردند؛ جست وجو در داده های پرتو ایکس به امید مشاهده شواهدی از وجود سیاهچاله های میان جرم.

این گروه پژوهشی جست وجوهای خود را با همین روش، که تا به این جا موفقیت آمیز بوده، ادامه خواهد داد. شناخت بهتر سیاهچاله های میان جرم به درک بهتر تکامل سیاهچاله ها منجر خواهد شد.

به این ترتیب می توان به پاسخ سوالات مهمی از جمله چگونگی شکل گیری ابرسیاهچاله ها رسید.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از از هم پاشیده شدن یک ستاره در نزدیکی یک سیاهچاله.

Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser