آنا گزارش می‌دهد؛
کشف غیرمنتظره تلسکوپ فضایی هابل/ سیاهچالههای کوچک نزدیک به هم کشف شدند
دانشمندان انتظار داشتند یک سیاهچاله با جرم متوسط در قلب خوشه کروی NGC 6397 پیدا کنند اما در عوض شواهدی دال بر جمع شدن توده‌ای از سیاهچالههای کوچک‌تر را در آن حوالی یافتند.
به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، سیاهچالهها یکی از اسرار کیهان هستند و با وجود تلاش‌های دانشمندی همچون انیشتین و سایر افراد هنوز پرسش‌های بسیاری در مورد آنها وجود دارد. در بسیاری مواقع سیاهچالههای نزدیک به هم در هم ادغام می‌شوند بنابراین دانشمندان انتظار داشتند یک سیاهچاله با جرم متوسط در قلب خوشه کروی NGC 6397 پیدا کنند، اما در عوض شواهدی از وجود چندین و چند سیاهچاله کوچک‌تر را در آن حوالی یافتند. بدین منظور، داده‌های تازه تلسکوپ فضایی هابل منجر به اندازه‌گیری مجموعه‌ای از سیاهچالهها در یک خوشه ستاره‌ای کروی شده است.
خوشه‌های ستاره‌ای کروی
خوشه‌های کروی منظومه‌های ستاره‌ای بسیار متراکمی هستند که ستاره‌ها در آنها در فاصله بسیار نزدیک به هم جمع شده‌اند. آنها همچنین به طور معمول بسیار قدیمی هستند، منظور اینکه این خوشه‌ها را پیرترین اجرام گیتی می‌پندارند. تاکنون ۱۲۰ خوشه کشف شده که اکثراً در مرکز کهکشان‌ها جای گرفته‌اند.
خوشه ستاره‌ای کروی که محور این مطالعه بود، NGC 6397 نام دارد و تقریباً به قدمت کل جهان شناخته‌شده ماست. این خوشه کروی در فاصله 7800 سال نوری از ما فاصله گرفته است و یکی از نزدیکترین خوشه‌های کروی به زمین محسوب می‌شود. در برخی منابع به دلیل هسته بسیار متراکم این خوشه، از آن به عنوان یک خوشه هسته-فروریخته(core-collapsed) نیز یاد می‌شود.
هنگامی که ادواردو ویترال(Eduardo Vitral) و گری آ. مامون(Gary A. Mamon) از نهاد اخترفیزیک پاریس قصد مطالعه هسته NGC 6397 را داشتند انتظار داشتند شواهدی دال بر وجود سیاهچاله میان‌جرم(IMBH) را در آنجا پیدا کنند اما اوضاع به شکل دیگری پیش رفت.
در جست‌وجوی سیاهچاله میان‌جرم
سیاهچالههای میان‌جرم کوچک‌تر از سیاهچالههای بزرگی هستند که به سیاهچاله کلان‌جرم مشهورند و در مرکز کهکشان‌های بزرگ قرار می‌گیرند. با این حال آنها بزرگ‌تر از سیاهچاله ستاره‌وار هستند که در اثر فروپاشی ستارگان عظیم تشکیل شده‌اند. سیاهچالههای میان‌جرم حلقه گمشده طولانی مدت در تکامل سیاهچالهها به شمار می‌آیند و موجودیت آنها بسیار مورد بحث قرار گرفته گرچه چند نامزد برای آن پیدا شده است.
ویترال و مامون برای جست‌وجوی سیاهچاله میان‌جرم، موقعیت‌ها و سرعت ستاره‌های خوشه NGC 6397 را تجزیهوتحلیل کردند. آنها این کار را با استفاده از برآورد قبلی از حرکت معمول ستارگان که هابل طی چند سال پس از چرخش خوشه ضبط کرده بود انجام دادند. آن دو علاوه بر این، از اطلاعات رصدخانه فضایی گایا که موقعیت‌ها، فاصله‌ها و حرکات دقیق ستاره‌ها را اندازه‌گیری می‌کند بهره بردند. دانستن فاصله خوشه، به ستاره‌شناسان این امکان را داد تا شتاب این ستارگان را از طریق حرکت معمول‌شان به دست آورند.
مامون توضیح می‌دهد: «تجزیهوتحلیل این داده‌ها به ما نشان داد که مدار ستاره‌ها در کل خوشه ستاره‌ای کروی به حرکتی تصادفی نزدیک است، پس نه مدور است نه امتداد یافته.» ویترال اضافه کرد: «ما شواهد بسیار محکمی در مورد وجود جرم نامرئی در مناطق متراکم مرکزی خوشه پیدا کردیم اما در کمال تعجب متوجه شدیم که این جرم اضافی نقطه‌مانند نیست بلکه تا چند درصد از اندازه خوشه گسترش یافته است.»
کشفی غیرمنتظره!
این جرم نامرئی قاعدتاً باید از بقایای ستارگان عظیمی تشکیل شود که پس از اتمام سوخت هسته‌ای خود، مناطق داخلی‌اش تحت نیروی جاذبه فرو رفته و دچار اضمحلال شده است(کوتوله‌های سفید، ستاره‌های نوترونی و سیاهچالهها). اتفاقی که احتمالاً افتاد این بوده است که ستاره‌ها پس از فعل‌و‌انفعالات گرانشی با ستارگان کم‌جرم مجاور، به تدریج به مرکز خوشه فرو رفتند و منجر به جمع‌شدگی و تمرکز این جرم نامرئی به صورت چند طیف شدند.
اکنون دانشمندان با استفاده از تئوری تکامل ستاره‌ای نتیجه گرفته‌اند که بیشتر غلظت این اجرام نامرئی از سیاهچالههای ستاره‌وار تشکیل شده است، نه کوتوله‌های سفید یا ستاره‌های نوترونی که مشاهده‌شان سخت است. در دو تحقیق اخیر همچنین پیشنهاد شده است که ستاره‌های فشرده و به ویژه سیاهچالههای ستاره‌وار می‌توانند مناطق داخلی خوشه ستاره‌ای کروی را پر کرده باشند.
ویترال می‌گوید: «مطالعه ما اولین یافته‌ای است که هم جرم و هم میزان آنچه به نظر می‌رسد مجموعه‌ای از سیاهچالهها در یک خوشه ستاره‌ای کروی باشد را نمایان کرده است.» مامون نیز در این باره گفته است: «تجزیهوتحلیل ما بدون داشتن داده‌های تلکسوپ هابل برای محدودسازی مقیاس مناطق داخلی خوشه و داده‌های رصدخانه فضایی گایا برای محدودسازی فرم‌های مداری ستاره‌های خارجی كه به نوبه خود روی بقیه پارامترها تأثیرگذارند امكان‌پذیر نبود.»
ستاره‌شناسان همچنین خاطرنشان كردند كه كشف اخیر این سوال را به وجود می‌آورد كه آیا ادغام این سیاهچالهها در خوشه‌های كروی ممكن است منبع مهمی از امواج گرانشی باشد كه اخیراً توسط رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری(LIGO) شناسایی شده است؟
انتهای پیام/4160
انتهای پیام/
