کشف کوچکترین سیاه‌چاله سرگردان در راه شیری

دانشمندان با کشف سیاه‌چاله‌ای که در فاصله تقریباً ۵۱۵۳ سال نوری از زمین در راه شیری سرگردان است، می‌گویند ممکن است کوچکترین سیاه‌چاله‌ای باشد که تاکنون کشف شده است

کد خبر: ۴۵۴۳۷۹

تاریخ: ۲۴ خرداد ۱۴۰۱ - ۱۶:۴۲

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از اسپیس، دانشمندان یک سیاه‌چاله کوچک با جرم ستاره‌ای را در کهکشان راه شیری کشف کرده‌اند که احتمالاً یکی از ۱۰۰ میلیون سیاه‌چاله تنها در این کهکشان است.

طبق اعلام دانشمندان، این سیاه‌چاله سرکش که در کهکشان راه شیری ما سرگردان است، به تنهایی می‌تواند کوچکترین سیاه‌چاله‌ای باشد که تاکنون کشف شده است.

اوایل سال جاری میلادی(بهمن ۱۴۰۰) بود که ستاره‌شناسان به رهبری "کایلاش ساهو" از مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور مریلند، کشف اولین سیاه‌چاله منزوی دارای جرم ستاره‌ای را اعلام کردند.

این سیاه‌چاله ۵۱۵۳ سال نوری از ما فاصله دارد و به لطف نیروی گرانشش که به عنوان یک عدسی گرانشی عمل می‌کند و نور یک ستاره پس زمینه را در فاصله ۱۹ هزار سال نوری از ما بزرگنمایی می‌کند، کشف شد.

این سیاه‌چاله در ابتدا توسط دو بررسی زمینی شامل آزمایش عدسی گرانشی نوری به رهبری لهستان(OGLE) که بیشتر از رصدخانه لاس کامپاناس در شیلی استفاده می‌کند و پروژه مشاهدات میکرولنزینگ در اخترفیزیک(MOA) در رصدخانه دانشگاه "مونت جان" در نیوزیلند مشاهده شد.

تیم تحقیقاتی "ساهو" از تلسکوپ فضایی "هابل" برای پیگیری این کشف استفاده کرد و درجه عدسی گرانشی به آنها اجازه داد تا به این نتیجه برسند که جرم این سیاه‌چاله حدود ۷.۱ برابر بیشتر از جرم خورشید است.

با این حال، تیم دوم اکنون با محاسبه جرم متفاوتی به میدان آمده است. این گروه به رهبری کیسی لام از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، به این نتیجه رسیدند که جرم این شیء بین ۱.۶ تا ۴.۴ برابر جرم خورشید منظومه شمسی است که اگر این محاسبات درست باشد، می‌تواند پیامدهای جالبی در بر داشته باشد.

سیاه‌چاله‌های با جرم ستاره‌ای محصول ابرنواختر ستارگانی با جرم ۲۰ برابر بیشتر از خورشید هستند. از سوی دیگر، هنگامی که ستارگانی با جرم بین ۸ تا ۲۰ برابر خورشید به ابرنواختر تبدیل می‌شوند، یک ستاره نوترونی از خود به جای می‌گذارند.

ستارگان نوترونی از نظر تئوری می‌توانند جرمی تا حدود ۲.۳ برابر جرم خورشید داشته باشند. مشاهدات سیاه‌چاله‌هایی با جرم ستاره‌ای که در منظومه‌های دوتایی قابل تشخیص هستند، هیچ کدام جرم کمتر از ۵ برابر خورشید را نشان نداده‌اند و شکافی بین پرجرم‌ترین ستاره‌های نوترونی و کم‌جرم‌ترین سیاه‌چاله‌ها ایجاد کرده‌اند.

اگر این سیاه‌چاله در میان این محدوده باشد، به رفع این شکاف کمک می‌کند. ضمن اینکه چندین رویداد موج گرانشی در مورد اجرامی که در این شکاف جرمی قرار می‌گیرند نیز شناسایی شده است.

"ساهو" می‌گوید: هر چه که باشد، این شیء اولین بقایای تاریک ستاره‌ای است که سرگردان و بدون همراهی ستاره دیگری در کهکشان کشف شده است.

با وجود اینکه ستارگان با جرم بیش از ۲۰ برابر خورشید تنها ۰.۱ درصد از کل ستارگان راه شیری را تشکیل می‌دهند، ستاره‌های بسیاری در کهکشان راه شیری وجود دارند و تعداد آنها تقریباً ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلیارد تخمین زده شده است. ضمن اینکه کهکشان راه شیری بسیار پیر است و تقریباً ۱۳ میلیارد سال عمر دارد و بر این اساس اکنون باید بیش از ۱۰۰ میلیون سیاه‌چاله با جرم ستاره‌ای در این کهکشان وجود داشته باشد.

بسیاری از این سیاه‌چاله‌ها در منظومه‌های دوتایی یافت می‌شوند، جایی که حضور آنها از کشش گرانشی آنها بر ستاره همراهشان و برافزایش ماده از همسایه‌شان مشهود است. حتی یکی از آنها درون یک خوشه ستاره‌ای به نام "NGC ۱۸۵۰" در ابر بزرگ ماژلانی پیدا شده است. با این حال، بسیاری دیگر بین ستارگان، سرگردان خواهند بود تا زمانی که یک هم‌سویی تصادفی با یک ستاره موجب شود آنها را در حال ایجاد یک عدسی گرانشی تشخیص دهیم.

این کشف در واقع مانند مشاهده نوکِ یک کوه یخ است. تلسکوپ فضایی "نانسی گریس رومن" ناسا که برای پرتاب در سال ۲۰۲۷ برنامه‌ریزی شده است، بخش‌های بزرگی از کهکشان راه شیری را بررسی خواهد کرد و انتظار می‌رود چندین هزار رویداد میکرولنزینگ را شناسایی کند که بسیاری از آنها می‌توانند سیاه‌چاله باشند.