کشف دو غول گرسنه که با هم غذا می‌خورند

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، دانشمندان در حین مطالعه یک جفت کهکشان در حال ادغام با استفاده از آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما (ALMA) - یک رصدخانه بین‌المللی با همکاری رصدخانه ملی نجوم رادیویی بنیاد ملی علوم امریکا (NRAO) - دو سیاه‌چاله کلان جرم را کشف کردند که به طور همزمان در نزدیکی آن رشد می‌کردند. 

مرکز کهکشان تازه ادغام شده این غول‌های فوق گرسنه نزدیک‌ترین چیزی هستند که دانشمندان تاکنون در طول موج‌های متعدد مشاهده کرده‌اند. علاوه بر این، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که سیاه‌چاله‌های دوتایی و ادغام کهکشان‌هایی که آن‌ها را ایجاد می‌کنند ممکن است به‌طور شگفت‌آوری در کیهان رایج باشند. نتایج تحقیقات جدید در ۹ ژانویه در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شد و در یک کنفرانس مطبوعاتی در ۲۴۱ امین نشست انجمن نجوم آمریکا (AAS) در سیاتل، واشنگتن ارائه شد.

UGC۴۲۱۱ در فاصله تنها ۵۰۰ میلیون سال نوری از زمین در صورت فلکی سرطان، کاندیدای ایده‌آلی برای مطالعه مراحل پایانی ادغام کهکشان‌ها است که بیشتر در کیهان دور اتفاق می‌افتد و در نتیجه مشاهده آن دشوار است. هنگامی که دانشمندان از گیرنده‌های بسیار حساس ۱.۳ میلی متری در ALMA برای نگاه کردن به هسته‌های فعال کهکشانی ادغام استفاده کردند - مناطق فشرده و بسیار درخشان در کهکشان‌ها ناشی از تجمع ماده در اطراف سیاهچاله‌های مرکزی - آن‌ها نه یک، بلکه دو سیاهچاله را یافتند که به طور پر خوری می‌بلعند. محصولات جانبی ادغام با کمال تعجب، آن‌ها در کنار هم غذا می‌خوردند و تنها ۷۵۰ سال نوری بین آن‌ها فاصله داشت.

جفت کهکشان ادغام شده به نام UGC ۴۲۱۱ یک راز بزرگ را در خود جای داده اند: یک جفت سیاهچاله که با هم غذا می‌خورند و گاز و غبار اطراف خود را می‌بلعند. دانشمندان وجود این جفت را - که تنها ۷۵۰ سال نوری از هم فاصله دارند - با مشاهدات از پروژه‌های تحقیقاتی و تلسکوپ‌های متعدد: بررسی میراث دوربین انرژی تاریک (DECalS) در تلسکوپ ۴ متری بلانکو در رصدخانه بین آمریکایی Cerro Tololo پیدا کردند و تأیید کردند. (CTIO)، کاوشگر طیف‌سنجی چند واحدی (MUSE) در تلسکوپ بسیار بزرگ ESO (VLT)، رصدخانه کک، و آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری بزرگ آتاکاما (ALMA). مشاهده کهکشان‌ها در طول موج‌های چندگانه به دانشمندان کمک کرد تا ببینند که بیش از یک ادغام بین این جفت در جریان است. منبع: ALMA

مایکل کاس، دانشمند تحقیقاتی ارشد در Eureka Scientific و نویسنده اصلی این تحقیق می‌گوید: شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که بیشتر جمعیت دوتایی‌های سیاه‌چاله در کهکشان‌های مجاور غیرفعال هستند، زیرا رایج‌تر هستند، نه دو سیاه‌چاله در حال رشد مانند آنچه ما پیدا کردیم. تحقیق جدید

کاس اضافه کرد که استفاده از ALMA یک بازی را تغییر می‌دهد و یافتن دو سیاهچاله بسیار نزدیک به هم در کیهان مجاور می‌تواند راه را برای مطالعات بیشتر در مورد این پدیده هیجان انگیز هموار کند. ALMA از این نظر منحصر به فرد است که می‌تواند از میان ستون‌های بزرگ گاز و غبار ببیند و به وضوح فضایی بسیار بالایی دست یابد تا اشیا را بسیار نزدیک به هم ببیند. مطالعه ما یکی از نزدیک‌ترین جفت‌های سیاهچاله‌ها را در ادغام کهکشان‌ها شناسایی کرده است، و، چون می‌دانیم که ادغام کهکشان‌ها در جهان دور بسیار رایج‌تر است، این دوتایی‌های سیاه‌چاله نیز ممکن است بسیار رایج‌تر از آن چیزی باشند که قبلاً تصور می‌شد.

اگر جفت سیاهچاله‌های دوتایی جفت نزدیک واقعاً معمول باشند، همانطور که کوس و تیم اظهار می‌کنند، می‌تواند پیامد‌های مهمی برای تشخیص امواج گرانشی در آینده داشته باشد.

Ezequiel Treister، ستاره شناس دانشگاه Católica de Chile و یکی از نویسندگان این تحقیق می‌گوید: «ممکن است جفت سیاهچاله‌های بزرگ در حال رشد در مراکز کهکشان‌ها وجود داشته باشد که ما تاکنون قادر به شناسایی آن‌ها نبوده ایم. اگر اینطور باشد، در آینده نزدیک ما شاهد رویداد‌های موج گرانشی مکرر ناشی از ادغام این اجرام در سراسر جهان خواهیم بود.

جفت کردن داده‌های ALMA با رصد‌های چندموجی از تلسکوپ‌های قدرتمند دیگر مانند چاندرا، هابل، تلسکوپ بسیار بزرگ ESO و Keck جزئیات خوبی را به یک داستان قانع‌کننده اضافه کرد. هر طول موج قسمت متفاوتی از داستان را بیان می‌کند. در حالی که تصویربرداری نوری زمینی کل کهکشان ادغام شده را به ما نشان داد، هابل مناطق هسته‌ای را با وضوح بالا به ما نشان داد. مشاهدات اشعه ایکس نشان داد که حداقل یک هسته کهکشانی فعال در منظومه وجود دارد؛ و ALMA مکان دقیق این دو سیاهچاله بزرگ و گرسنه در حال رشد را به ما نشان داد. همه این داده‌ها با هم تصویر واضح‌تری از این که کهکشان‌هایی مانند کهکشان ما چگونه هستند و در آینده چه خواهند شد، به ما داده است.

تا کنون، دانشمندان عمدتاً تنها مراحل اولیه ادغام کهکشان‌ها را مطالعه کرده اند. تحقیقات جدید می‌تواند تأثیر عمیقی بر درک ما از ادغام قریب الوقوع کهکشان راه شیری با کهکشان آندرومدا داشته باشد. کوس گفت: برخورد راه شیری و آندرومدا در مراحل اولیه خود است و پیش‌بینی می‌شود در حدود ۴.۵ میلیارد سال آینده رخ دهد. آنچه ما به تازگی مطالعه کرده‌ایم منبعی در مرحله نهایی برخورد است، بنابراین آنچه می‌بینیم پیش‌بینی کننده ادغام است و همچنین بینشی در مورد ارتباط بین ادغام سیاهچاله‌ها و رشد و در نهایت تولید امواج گرانشی به ما می‌دهد.

جو پسس، مدیر برنامه NSF برای NSF می‌گوید: این کشف شگفت‌انگیز قدرت ALMA را نشان می‌دهد و نشان می‌دهد که چگونه نجوم چندموجی می‌تواند نتایج مهمی ایجاد کند که درک ما از جهان را گسترش می‌دهد، از جمله سیاه‌چاله‌ها، هسته‌های فعال کهکشانی، تکامل کهکشان‌ها و موارد دیگر. رصدخانه ملی رادیو نجوم. با ظهور آشکارساز‌های امواج گرانشی، ما این فرصت را داریم که با ترکیب همه این قابلیت ها، قدرت رصدی خود را حتی بیشتر گسترش دهیم. من فکر نمی‌کنم واقعاً محدودیتی برای آموختن ما وجود داشته باشد.