کشف یک سیاه‌چاله با جرم 100 هزار برابر خورشید

منجمان ژاپنی موفق شدند سیاه‌چاله عظیمی را که در قلب کهکشان راه‌ شیری در پس یک ابر گازی پنهان شده بود کشف کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، این سیاه‌چاله که در دسته‌بندی سیاه‌چاله‌های با جرم متوسط قرار می‌گیرد، پس از "کمان A*"( Sagittarius A*)، بزرگترین سیاه‌چاله کشف شده در کهکشان راه شیری محسوب می‌شود.

فاصله این سیاه‌چاله عظیم با زمین در حدود 25 هزار سال نوری است و می‌تواند اطلاعات بسیار ارزشمندی در رابطه با سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در اختیار محققان قرار دهد.

وجود سیاه‌چاله‌های با جرم متوسط از نظر تئوری اثبات شده بود اما تا به حال نمونه‌ای از آنها کشف نشده بود و این سیاه‌چاله اولین نمونه از این دست محسوب می‌شود.

این رصد با استفاده از تلسکوپ رادیویی آلما که در شیلی مستقر شده، انجام شده است.

محققان به تازگی کشف کرده‌اند که سیاه‌چاله‌ها و به خصوص نوع کلان‌جرم آنها، نقش مهمی در ایجاد کهکشان‌ها، ستارگان و حتی حیات دارند. این سیاه‌چاله‌ها حدود 0.5 درصد هر کهکشان را تشکیل می‌هند که عدد بسیار بزرگی در مقایسه با ستارگان و سیارات محسوب می‌شود.

با وجود اینکه عمر اکثر سیاه‌چاله‌ها به ابتدای ایجاد جهان و حداقل چند صد میلیون سال پیش برمی‌گردد و می‌توان گفت در تمام کهکشان‌ها چندین سیاه‌چاله وجود دارد اما کشف آنها ابدا ساده نیست و به طور مستقیم قابل رصد نیستند.

پروفسور "توموهارو اوکا"(Tomoharu Oka) محقق ارشد این پروژه و استاد دانشگاه "کیو"(Keio) با استفاده از شبیه‌سازی رایانه‌ای و رصد سرعت گازهای موجود در فضای اطراف این سیاه‌چاله موفق شد به وجود آن پی ببرد.

بررسی‌های تیم ژاپنی نشان می‌دهد ویژگی‌های این سیاه‌چاله مشابه یک سیاه‌چاله کلان‌جرم در مقیاس کوچک ‌شده است اما نحوه ایجاد سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم هنوز هم برای محققان یک معماست.

پروفسور اوکا در رابطه با منشاء این سیاه‌چاله‌ها گفت: یک سناریوی ممکن این است که این سیاه‌چاله‌ها از تلفیق اثرات خوشه‌های ستاره‌ای جوان تشکیل شوند و از به هم پیوستن آنها سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم تشکیل شوند.

وی افزود: تعریف‌هایی که برای این سیاه‌چاله‌ها ارائه می‌شوند کامل نیستند و هیچ کدام به عنوان تعریف رسمی پذیرفته نشده‌اند.

اخیرا ما یک ابر مولکولی خاص را در نزدیکی مرکز کهکشان راه شیری کشف کردیم و با بررسی سینماتیک و سرعت‌سنجی آنها به این نتیجه رسیدیم که می‌بایست سیاه‌چاله‌ای به جرم 100 هزار برابری خورشید در این منطقه وجود داشته باشد.

اوکا خاطرنشان کرد: این کشف می‌تواند به کشف ویژگی‌های بیشتری از سیاه‌چاله‌ها و نحوه ایجاد کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم کمک قابل توجهی بکند.

سیاه‌چاله کلان‌جرم بزرگترین نوع سیاه‌چاله در کهکشان‌هاست که گمان می‌رود در مرکز تقریباً همه کهکشان‌ها از جمله کهکشان راه شیری نیز یافت شود و دارای جرمی معادل صدها هزار تا چندین میلیارد برابر جرم خورشید هستند. این سیاه‌چاله‌ها پر جرم‌ترین نوع سیاه‌چاله‌ها هستند و در صورت فعال بودن گرانش بسیار زیادی دارند که در جهان بی‌نظیر است.

سیاه‌چاله‌های فعال معمولا حجم بسیار زیادی از گاز را به داخل می‌کشند و سبب ایجاد ناحیه‌ای در اطراف خود می‌شوند که به هسته فعال کهکشانی معروف است.

این ناحیه متراکم که معمولا پرنورتر از سایر نقاط کهکشان است، تمام طول موج‌های ممکن در طیف امواج الکترومغناطیس را به اطراف ساطع می‌کنند.

اما نکته قابل توجه درباره هسته فعال کهکشانی این است که حجم بسیار کمی از مواد آنها به داخل سیاه‌چاله‌ها کشانده می‌شود و این سوال برای محققان مطرح بود که چگونه یک سیاه‌چاله مواد و انرژی مورد نیاز خود را برای فعال شدن، به دست می‌آورد؛ زیرا بسیاری از سیاه‌چاله‌ها فعال نیستند و به همین دلیل منبع تغذیه بقیه سیاه‌چاله‌ها ناشناخته است.

در فاصله 26 هزار سال نوری از زمین یک سیاه‌چاله کلان جرم به نام "کمان A*"( Sagittarius A*) قرار دارد که جرم آن 4 میلیون برابر خورشید بوده و 44 میلیون کیلومتر وسعت دارد و میزان جاذبه آن به شدت بالاست.

نتایج این تحقیق در ژورنال علمی Nature Astronomy منتشر شده است.