کشف بزرگ‌ترین ابرسیاه‌چاله‌های جهان +عکس

پژوهشگران با استفاده از تلسکوپ فضایی پرتو ایکس چاندرا توانسته‌اند دسته جدیدی از سیاه‌چاله‌های فوق‌سنگین را که ده‌ها میلیارد برابر خورشید جرم دارند، شناسایی کنند. این سیاه‌چاله‌ها «فراسنگین» نام گرفته‌اند.

کد خبر: ۲۵۴۰۰۸

۰۳ اسفند ۱۳۹۶

گروهی بین‌المللی از اخترشناسان توانسته‌اند بزرگ‌ترین سیاه‌چاله‌های عالم را تا ۱۲ میلیارد سال‌نوری دورتر از زمین رصد کنند. این سیاه‌چاله‌ها «فراسنگین» (ultramassive) نام گرفته‌اند و جالب‌تر این‌که کماکان در حال رشد هستند.

سیاه‌چاله چیست؟

به گزارش اقتصادآنلاین به نقل از خبرآنلاین، سیاه‌چاله‌ها از عجیب‌ترین ساختارهای مادی عالم به شمار می‌روند. انواع سبک‌تر آن‌ها که سیاه‌چاله ستاره‌ای نام دارند، کمتر از ۵۰ برابر خورشید جرم دارند و در پی انفجار ابرنواختری ستارگان بسیار پرجرم (بیش از ۸ برابر جرم خورشید) و فروریزش گرانشی هسته آن‌ها به وجود می‌آیند. سرعت فرار از سیاه‌چاله‌ها از سرعت نور هم بیشتر است، به همین دلیل اگر بیش از حدی مشخص (افق رویداد) به سیاه‌چاله نزدیک شوید، هرگز نمی‌توانید از کمند گرانش آن بگریزید. برخی از آن‌ها هم مانند نمونه‌هایی که در رصدخانه‌های امواج گرانشی لایگو آشکار شده‌اند، از برخورد سیاه‌چاله‌های سبک‌تر به وجود می‌آیند.

دسته دوم، سیاه‌چاله‌های نیمه‌سنگین نام دارند که بین ۱۰۰ تا ۱۰هزار برابر جرم خورشید جرم دارند. از آن‌جایی که سنگین‌ترین ستارگان به‌زحمت بیش از ۱۵۰ برابر خورشید جرم دارند، به‌نظر می‌رسد که این سیاه‌چاله‌ها از برخورد و ادغام سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای به وجود آمده باشند.

اما دسته بزرگ‌تری به نام سیاه‌چاله‌های سنگین یا ابرسیاه‌چاله‌ها هم وجود دارند که فقط در مرکز کهکشان‌ها یافت می‌شوند و جرمشان فراتر از یک میلیون برابر جرم خورشید است. تصور بر این است که ابرسیاه‌چاله‌ها هم‌زمان با شکل‌گیری خود کهکشان‌ها و در مکانیسمی متفاوت با سیاه‌چاله‌های سبک پدید آمده‌اند. سیاه‌چاله مرکز کهکشان خودمان که «*Sgr-A» (قوس-آ*) نام دارد، ابرسیاه‌چاله‌ای به جرم ۴ میلیون برابر جرم خورشید است.

ابرسیاه‌چاله‌ها می‌توانند میلیون‌ها و حتی میلیاردها برابر خورشید جرم داشته باشند؛ بنابراین منطقی نیست که همه آن‌ها را در یک دسته بگنجانیم. پیش از این، برخی اخترشناسان، دسته بزرگ‌تری از سیاه‌چاله‌ها را پیشنهاد داده بودند که بیش از یک‌میلیارد برابر خورشید جرم دارند.

سیاه‌چاله‌های فراسنگین

در مقاله‌ای که به‌تازگی در نشریه «Royal Astronomical Society» منتشر شده، «جولی هلاواکک-لاروندو» (Julie Hlavacek-Larrondo)، استاد دانشکده فیزیک دانشگاه مونترآل و «مار مزکوآ» (Mar Mezcua)، پژوهشگر دوره پسادکتری از انستیتو علوم فضایی اسپانیا اعلام کرده‌اند سیاه‌چاله‌هایی پیدا کرده‌اند که جرمشان از ۱۰ میلیارد برابر خورشید فراتر می‌رود. این یافته را می‌توان تأییدی بر وجود دسته‌بندی جدید سیاه‌چاله‌ها به شمار آورد.

در این نمای ترکیبی، ژرف‌ترین تصویر تلسکوپ فضایی چاندرا در پرتو ایکس با رنگ آبی به نمایش درآمده و با داده‌های مرئی و فروسرخ تلسکوپ فضایی هابل (رنگ‌های آبی روشن، سبز و سرخ) ترکیب شده است. هر منبع آبی‌رنگ در تصویر چاندرا، حاصل تابش گازهای داغی است که درون ابرسیاه‌چاله واقع در مرکز کهکشانی دوردست سقوط می‌کند. تصویرسازی هنری پایین-راست، نمایی از این فرآیند را نشان می‌دهد.

این گروه علاوه بر چند آرایه تلسکوپ رادیویی، از داده‌های تلسکوپ فضایی چاندرا کمک گرفته‌اند که پرتوهای ایکس برآمده از داغ‌ترین اجرام عالم را بررسی می‌کند. آن‌ها اطلاعات ۷۲ کهکشان را در چند خوشه‌های کهکشانی درخشان و پرجمعیت بررسی کرده‌اند. دورترین این خوشه‌های کهکشانی ۳٫۵ میلیارد سال‌نوری با زمین فاصله دارد.

هرچه سیاه‌چاله پرجرم‌تر باشد، قرص برافزایشی بزرگ‌تری در اطراف آن شکل می‌گیرد، توده‌های ماده با سرعت بیشتری در اطراف آن می‌چرخند و به دمای بالاتری می‌رسند، پرتوهای ایکس قوی‌‌تری می‌تابانند و فوران‌های عظیم‌تر و جت‌های نسبیتی پرانرژی‌تری را گسیل می‌کنند. ستاره‌شناسان می‌توانند با اندازه‌گیری درخشش و اندازه این جت‌ها و فوران‌ها، جرم سیاه‌چاله را حساب کنند.

بررسی‌های اخترشناسان نشان داد که ابرسیاه‌چاله‌های حاضر در این کهکشان‌های نسبتا دور، سنگین‌تر از چیزی هستند که قبلا تصور می‌شد و نیمی از آن‌ها بیش از ۱۰میلیارد برابر خورشید جرم دارند. چنین سیاه‌چاله‌هایی به‌وضوح در دسته «فراسنگین» طبقه‌بندی می‌شوند.

رشد غیرمعمول؟

گروهی دیگر از پژوهشگران به سرپرستی «گوانگ ینگ» (Guang Yang) از دانشگاه ایالتی پن، توانسته‌اند آهنگ رشد سیاه‌چاله‌های فراسنگین را بررسی کنند. آن‌ها به خوشه‌های کهکشانی دوردستی نگاه کرده‌اند که بین ۴٫۳ تا ۱۲٫۲ میلیارد سال‌نوری از زمین فاصله دارند و به این نتیجه رسیده‌اند که هرچه کهکشانی سنگین‌تر باشد، نرخ رشد ابرسیاه‌چاله فراسنگین مقیم در مرکز آن به شکل نمایی افزایش پیدا می‌کند.

دانشمندان پیش از این اعتقاد داشتند که ابرسیاه‌چاله‌ها و کهکشان‌های میزبانشان، همراه با یکدیگر تشکیل می‌شوند و نرخ رشد متناسبی دارند؛ اما ابرسیاه‌چاله‌های فراسنگین آن‌قدر سریع‌تر از کهکشان‌های میزبان رشد می‌کنند که بالقوه می‌توانند بخشی از آن را نابود کنند.