ستارهشناسان سیاهچاله فراری را کشف کردهاند، که احتمالاً اولین مدرک رصدی است که سیاهچالههای کلان جرم را میتوان از کهکشانهای میزبان خود به بیرون پرتاب کرد.
به گزارش اورانوس و به نقل از اسپیس، اخترشناسان سیاهچالهای بسیار پرجرم را مشاهده کردهاند که ظاهراً از کهکشان اصلی خود خارج شده و با زنجیرهای از ستارگان در فضا در حال حرکت است.
طبق تحقیقات این گروه که در سرور پیش از چاپ arXiv.org منتشر شده است (در برگه جدید باز می شود) و برای انتشار در The Astrophysical Journal Letters پذیرفته شده است، این کشف اولین مدارک رصدی را ارائه میدهد که سیاهچالههای کلان جرم را میتوان به بیرون از کهکشان خود پرتاب کرد تا در فضای بین ستارهای سرگردان شوند.
محققان در حالی که از تلسکوپ فضایی هابل برای رصد کهکشان کوتوله RCP 28 که در فاصله 7.5 میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد، استفاده میکردند، سیاهچاله فرّار را به صورت رگه نور درخشانی کشف کردند.
رصدهای بعدی نشان داد که طول این رگه بیش از 200 هزار سال نوری است، تقریباً دو برابر عرض کهکشان راه شیری. گمان میرود که از گاز فشردهای ساخته شده باشد که به طور فعال در حال تولید ستارهها است. این گاز، به دنبال سیاهچالهای است که تخمین زده میشود جرم آن 20 میلیون برابر خورشید باشد و با سرعت 5.6 میلیون کیلومتر در ساعت یا تقریباً 4500 برابر سرعت صوت از کهکشان اصلی خود دور میشود.
به گفته محققان، این رگه درست به مرکز کهکشان، جایی که سیاهچاله بسیار پرجرم در حالت عادی باید آنجا باشد، اشاره دارد.
پیتر ون داکوم، نویسنده ارشد این مطالعه، استاد فیزیک و نجوم در دانشگاه ییل، به لایو ساینس گفت: «خطی نازک در تصویر هابل پیدا کردیم که به مرکز کهکشان اشاره دارد. با استفاده از تلسکوپ کک در هاوایی، متوجه شدیم که این خط و کهکشان به هم متصل هستند. از تجزیه و تحلیل دقیق این ویژگی، استنباط کردیم که سیاهچاله بسیار عظیمی را میبینیم که از کهکشان خارج شده و ردی از گاز و ستارههای تازه شکل گرفته در پی آن بر جای میگذارد».
تایید دم یک سیاهچاله پرتاب شده
اکثر کهکشانهای بزرگ، اگر نگوییم همه، میزبان سیاهچالههای بسیار پرجرم در مرکز خود هستند. سیاهچالههای پرجرم فعال اغلب فوارههایی از مواد را با سرعت زیاد پرتاب میکنند که میتواند به صورت رگه هایی از نور دیده شود که ظاهراً شبیه به آنچه که محققان مشاهده کردهاند، دیده میشود. به رگهها “جتهای اخترفیزیکی” میگویند.
برای اینکه مشخص شود چیزی که رصد شده جت اخترفیزیکی نیست، ون داکوم و گروهش این رگه را بررسی کردند و متوجه شدند که هیچ یک از نشانههای آشکار جتهای اخترفیزیکی را ندارد. به گفته محققان، در حالی که جتهای اخترفیزیکی با دور شدن از منبع انتشار ضعیفتر میشوند اما دم سیاهچالهی بالقوه، با دور شدن از نقطهای که به نظر میرسد منشا کهکشانیاش باشد، در واقع قویتر میشود. همچنین، جتهای اخترفیزیکی پرتاب شده توسط سیاهچالهها از منبع خود خارج میشوند، در حالی که به نظر میرسد این دنباله، خطی از موادِ باقیمانده است.
این گروه به این نتیجه رسیدند که بهترین توضیحی که برای این رگه مناسب است، سیاهچالهای است که از میان گازی که کهکشان را احاطه کرده فرار میکند، در حالی که آن گاز را به اندازهای فشرده میکند که باعث تشکیل ستاره در پی خود شود.
ون داکوم گفت: «اگر تایید شود، این اولین باری است که شواهد روشنی داریم که سیاهچالههای کلان جرم میتوانند از کهکشانها فرار کنند.
سیاهچالهها در حال حرکت
هنگامی که سیاهچالهی پرجرم فراری تایید شد، سوال بعدی که ستارهشناسان باید به آن پاسخ دهند این است که چگونه چنین جرم عظیمی از کهکشان میزبان خود به بیرون پرتاب میشود.
ون داکوم گفت: محتملترین سناریویی که همه چیزهایی را که ما دیدهایم را توضیح میدهد، سنگقلابی است که در اثر تعامل سه جرم ایجاد میشود. هنگامی که سه جسم با جرم مشابه به صورت گرانشی برهم کنش میکنند، این برهمکنش منجر به پیکربندی پایداری نمیشود، بلکه معمولاً منجر به تشکیل یک دوتایی و پرتاب جسم سوم میشود.»
این ممکن است به این معنی باشد که سیاهچاله فراری، زمانی بخشی از سیاهچاله دوتایی کمیابی بوده است و در طی ادغام کهکشانی، سومین سیاهچاله پرجرم به این مجوعه اضافه شد و یکی از ساکنانش را به بیرون پرتاب کرد.
ستاره شناسان مطمئن نیستند که این فراریهای عظیم چقدر در عالم رایج هستند. ون داکوم گفت: “سیاهچالههای پرجرم پرتاب شده طی 50 سال گذشته پیشبینی شده بودند، اما هیچ کدام به طور واضح دیده نشدند”.
ون داکوم افزود، رصدهای بیشتر با تلسکوپهای دیگر برای یافتن شواهد مستقیمی از وجود سیاهچاله در نوک رگه مرموز مورد نیاز است.
