نزدیک‌ترین سیاهچاله به زمین در حیاط خلوت کیهانی ما کشف شد
دانشمندان با بررسی داده‌های رصدخانه‌ی فضایی گایا موفق شدند نزدیک‌ترین سیاهچاله به زمین را در حیاط خلوت کیهانی ما شناسایی کنند.
نزدیک‌ترین سیاهچاله به زمین که «گایا بی‌اچ۱» (Gaia BH1) نام گرفته است، ۱۰ برابر خورشید جرم دارد و در فاصله‌ی ۱۶۰۰ سال نوری از زمین در صورت فلکی «مارافسای» (Ophiuchus) قرار دارد. این جرم یک سیاهچاله‌ی خفته محسوب می‌شود و بر اساس رفتار ستاره‌ای که به دور آن می‌چرخد، کشف شده است.
به گفته‌ی تیمی پژوهشی این سیاهچاله سه برابر از نزدیک‌ترین سیاهچاله‌ی کشف شده‌ی قبلی که در صورت فلکی تک‌شاخ قرار دارد، به زمین نزدیک‌تر است. Gaia BH1 به اندازه‌ای نزدیک است که مرکز نجوم بنیاد ملی علوم آمریکا محدوده‌ی آن را در «حیاط خلوت کیهانی ما» عنوان کرده است.
«کریم البدری» (Kareem El-Badry) اخترفیزیکدان مؤسسه‌ی NOIRLab بنیاد ملی علوم گفت: «در حالی که گزارش‌های بسیاری از کشف منظومه‌هایی مانند این وجود داشته است، تقریبا همه‌ی آن‌ها با بررسی بیشتر رد شده‌اند.»
به گفته‌ی او «این نخستین آشکارسازی بدون ابهام از ستاره‌ای شبیه به خورشید در مداری وسیع به دور سیاهچاله‌ای با جرم ستاره‌ای در کهکشان ماست.» در مقایسه با سیاهچاله‌های کلان‌جرم مرکز کهکشان‌ها، سیاهچاله‌های جرم ستاره‌ای تنها پنج تا ۱۰۰ برابر جرم خورشید ما هستند.
البدری نویسنده‌ی اصلی مقاله‌ای درباره‌ی این سیاهچاله است که این هفته در «نشریه‌ی ماهانه‌ی انجمن نجوم سلطنتی» (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) منتشر شد. فهرست طولانی نویسندگان مقاله نشان می‌دهد که این پژوهش تا چه اندازه پیچیده و چالش‌برانگیز بوده است و کشف این سیاهچاله یک پیروزی علمی چندلایه به‌شمار می‌رود.
رصدخانه‌ی فضایی گایا آژانس فضایی اروپا که در حال فهرست‌بندی ستارگان کهکشان راه شیری است، نقش پررنگی در این کشف داشت. پژوهشگران در داده‌های این رصدخانه ستاره‌ای بسیار شبیه به خورشید را مشاهده کردند و با بررسی تکان‌های گرانشی آن متوجه وجود سیاهچاله شدند.
سیاهچاله‌های خفته آن‌ها فقط در حال خنک شدن هستند و تغییرات شدیدی در محیط اطراف خود ایجاد نمی‌کنند، بنابراین به‌سختی می‌توان آن‌ها را تشخیص داد. «تینکه روگیرز» (Tineke Roegiers) عضو تیم گایا در این زمینه گفت: «تنها دلیلی که باعث کشف این سیاهچاله شد، دقت و توانایی گایا برای دیدن موقعیت ستاره‌ای بود که به دور سیاهچاله در حال چرخش است. با حرکت دور سیاهچاله، ستاره دچار لرزش در مدار خود می‌شود.»
اما این نگاه توسط گایا تنها آغاز کار بود. تیم پژوهشی در ادامه از تلسکوپ جمنای شمالی در هاوایی هم کمک گرفت و مدار ستاره را به دقت اندازه‌گیری کردند. البدری درباره‌ی تشخیص سیاهچاله گفت: «هیچ سناریوی اخترفیزیکی قابل قبولی پیدا نکردیم که بتواند مدار مشاهده شده را بدون در نظر گرفتن حداقل یک سیاهچاله توضیح دهد.»
سیاهچاله‌هایی مانند این از فروپاشی ستارگان پرجرم تشکیل می‌شوند، بنابراین گایا BH1 و ستاره‌ی همراهش یک سیستم دوتایی را تشکیل می‌دهند. شکل‌گیری و تکامل این منظومه‌ی ستاره‌ای کمی مرموز است. به گفته‌ی روگیرز «این سیاهچاله با همه‌ی سیاهچاله‌های شناخته شده متفاوت است و توضیح وجود آن با مدل‌های استاندارد تکامل ستاره‌های دوتایی دشوار است.»
مؤسسه‌ی NOIRLab تخمین می‌زند که حدود ۱۰۰ میلیون سیاهچاله با جرم ستاره‌ای در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد اما تنها تعداد کمی از آن‌ها تأیید شده‌اند. حالا کشف Gaia BH1 گام مهمی در جهت یافتن تعداد بیشتر و درک سیاهچاله‌های خفته محسوب می‌شود و همچنین می‌تواند درک تازه‌ای از روند تکامل سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی ارائه دهد.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از Gaia BH1 نزدیک‌ترین سیاهچاله به زمین
Credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani
منبع: CNet
