کشف سنگین ترین جفت سیاهچاله های جهان در فضا !!

ستاره شناسان به تازگی موفق شدند سنگین ترین جفت سیاهچاله جهان را توسط تلسکوپ رصدخانه هاوایی کشف کنند.

ستاره شناسان معتقدند جرم جفت سیاهچاله هایی جدیدی که به تازگی کشف شده است، در مجموع 28 میلیارد برابر خورشید ماست! چنین جرم سنگینی توجه محققان زیادی را به خود جلب می کند. از لحاظ تئوری نظریه ادغام سیاهچاله های غول پیکر مدتهاست که مطرح شده اما، تا امروز هیچ نمونه واقعی از آن در فضا وجود نداشت. از لحاظ علمی دیدن چنین سیاهچاله هایی در فضا مثل دیدن یک گونه نادر از اسب شاخدار است! از نظر منطقی وقتی دو کهکشان با هم ادغام می شوند باید، سیاهچاله های موجود در آنها هم با هم ترکیب شوند تا در نهایت یک سیاهچاله واحد به وجود بیاید. این جفت سیاهچاله ها به نظر می رسد امواج گرانشی بسیار قوی در اطراف خود آزاد می کنند.

ستاره شناسان برای اثبات این نظریه، به بررسی راز یک جفت سیاهچاله غول پیکر در کهکشان بیضوی B2 0402 379با کمک تلسکوپ جمینی مستقر در جزیره هاوایی پرداختند. ماموریت اصلی آنها از انجام این کار، کالبد شکافی سیاهچاله ها و فاش کردن اسرار کیهانی مخفی شده در پس این ظاهر آرام است. تلسکوپ شمالی جمینی که نیمی از رصدخانه بین‌المللی جمینی را تشکیل می دهد، ابزارهای لازم برای بررسی دقیق این سیاهچاله‌های دوتایی را در اختیار دانشمندان قرار می دهد.

نتایج بررسی سیاهچاله دوتایی در کهکشان B2 0402 379 همه را غافلگیر کرد. آنها متوجه شدند فاصله 24 سال نوری جفت سیاهچاله ها بیش از 3 میلیارد سال همچنان بدون تغییر باقی مانده است. آنها برای اطمینان از این موضوع حتی داده های قدیمی تر از ابزار طیف‌نگار چند شیء جمینی نورث (GMOS) را هم بررسی کردند. این ابزار با حساسیت بسیار قوی که دارد می تواند ستارگان پرسرعت را در اطراف سیاهچاله ها شناسایی کند.

راجر رومانی، استاد فیزیک از دانشگاه استنفورد می گوید:" حساسیت بالای GMOS به ما این فرصت را می‌دهد تا با نزدیک‌تر شدن به مرکز کهکشان، سرعت‌ ستاره‌ها را ترسیم کنیم. نتایج کلیدی این تحقیقات نشان داد که جرم دوتایی سیاهچاله به عنوان یک مانع گرانشی عمل می کند. این مانع از ادغام دو سیاهچاله جلوگیری می کند." آنها به علت میدان گرانشی نامرئی که دارند می توانند روی هم اثرگذار باشند. علاوه بر این، تیم تحقیقاتی به سرنخ هایی دست یافت که مربوط به منشأ دوتایی آنها می شود. نتایج نشان می‌داد جفت سیاهچاله ها از طریق ادغام‌های کهکشان های مختلف شکل گرفته اند. کهکشان B2 0402 379 از ادغام ستاره ها و گازهای کل خوشه کهکشانی شکل گرفته است. بنابراین، جفت سیاهچاله های غول پیکر آن از ادغام سیاهچاله های کهکشان های کوچکتر به وجود امده اند. بعد از ادغام کهکشان ها، سیاهچاله های سنگین به صورت مارپیچی به هم نزدیکتر می شوند تا این که امواج گرانشی آنها بر هم غلبه کند و در نهایت با هم ادغام شوند. با این حال، معمولا وقتی دو سیاهچاله سنگین وزن وقتی به هم برخورد می کنند تمام مواد اطراف سیاهچاله بزرگتر به بیرون پرتاب می شود و یک فضای گرانشی به وجود می آورد.

رومانی در ادامه اضافه کرد: «از آنجایی که این جفت سیاهچاله جرم زیادی دارند، برای انجام این کار به ستاره و گازهای زیادی نیاز خواهند داشت. سوال اینجاست که آیا این دو سیاهچاله تا ابد در این حالت برزخ خواهند ماند یا بر تشعشعات گرانشی خود غلبه کرده و با هم ادغام می شوند؟ اثر موجی امواج گرانشی ناشی از ادغام می‌تواند صد میلیون بار قوی‌تر از ادغام‌های سیاهچاله‌های معمولی باشد. »

Tirth Surti، دانشجوی کارشناسی استنفورد و نویسنده اصلی این مقاله می گوید:"نتایج این تحقیق به ما بینش بیشتری در مورد این که آیا سیاهچاله‌های غول پیکر در نهایت با هم ادغام شوند یا به صورت دوتایی سرگردان می‌مانند، ارائه خواهد داد. ما در این مطالعه به بررسی یک کهکشان بیضوی غول‌پیکر به نام 4C 37.11 می‌پردازیم که از یک هسته دوگانه فشرده تشکیل شده است. این هسته دوگانه به احتمال زیاد همان دو سیاهچاله هستند. با استفاده از داده‌های تلسکوپ جمینی شمالی موفق شدیم اندازه و ساختار هسته آنها را اندازه‌گیری کنیم. براساس نتایج اندازه گیری: هسته 4 C 37.11 بسیار بزرگ بود و شعاع آن به حدود 1.5 ثانیه قوسی می رسید. پراکندگی سرعت ستاره‌ها در داخل هسته بیشتر از مناطق اطراف آنها بود. جرم کل دو سیاهچاله در حدود 2.8 میلیارد برابر جرم خورشیدی تخمین زده شد" .این یافته‌ها کهکشان 4 C 37.11 را به نامزد مناسبی برای مطالعه سیاهچاله‌های دوتایی کلان جرم تبدیل می کند. نتایج این مطالعه به تازگی در مجله Astrophysical منتشر شد.