سریع و خشن؛ کشف سیاهچاله‌ای که با سرعتی معادل نصف سرعت نور به دور خود می‌گردد

سیاهچاله‌ها از موضوعات جذاب علم کیهان‌شناسی برای دانشمندان و عموم مردم‌اند. اجرامی عجیب که برای اولین بار در نظریات فیزیک و از دل نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین وارد دنیای فیزیک شدند. اکنون و پس از گذشت نزدیک به یک قرن از اولین پیش‌بینی‌ها درباره‌ی وجود سیاهچاله‌ها، نمونه‌های زیادی از آن‌ها را می‌شناسیم. کشف جدید دانشمندان اما نمونه‌ای بسیار جذاب است که شگفتی‌های این اجرام آسمانی را بیشتر نمایان می‌کند.

دانشمندان با بررسی سیاهچاله‌ای غول‌پیکر با نام ASASSN-14li توانستند سرعت چرخش این سیاهچاله به دور خود را اندازه‌گیری کنند. بررسی‌ها نشان می‌دهد این سیاهچاله با سرعت سرسام‌آور پنجاه درصد سرعت نور به دور خود می‌چرخد.

طرحی گرافیکی که مواد چرخان به دور یک سیاهچاله را نشان می‌دهد

مرز هر سیاهچاله به افق رویداد معروف است. جایی که پس از گذر از آن گرانش به قدری شدید است که دیگر راه بازگشتی نیست، حتی برای نور، سریع‌ترین موجود عالم. افق رویداد این سیاهچاله ۳۰۰ برابر اندازه‌ی زمین است. با این حال این سیاهچاله حدودا در هر دو دقیقه یک بار به دور خود می‌چرخد. برای مقایسه و درک بهتر سرعت بسیار زیاد این سیاهچاله می‌توانید آن را با هر بار چرخش زمین به دور خود که ۲۴ ساعت طول می‌کشد مقایسه کنید.

ASASSN-14li  در قلب یک کهکشان و در فاصله‌ی ۲۹۰ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد. جرم این سیاهچاله چیزی بین یک تا ده میلیون برابر جرم خورشید است. از این نظر می‌توان ASASSN-14li را با سیاهچاله‌ی مرکزی راه شیری مقایسه کرد که جرم آن چهار میلیون برابر جرم خورشید است.

سیاهچاله‌ ASASSN-14li در اواخر سال ۲۰۱۴ میلادی کشف شد. زمانی که این سیاهچاله تار و پود یک ستاره که در نزدیکی آن قرار داشت را از هم پاشید. اتفاقی که بر اثر آن درخش پرنوری پدید آمد که سامانه‌ی نقشه‌برداری اتوماتیک تمام‌آسمان برای کشف ابرنواخترها (ASASSN) آن را ثبت کرد.

اخترشناسان در پژوهش‌های بعدی این سیاهچاله را با تلسکوپ‌های پرتو ایکس مورد بررسی قرار دادند و موفق به اندازه‌گیری سرعت چرخش آن شدند. آن‌ها در رصدهایی که در طول موج پرتو ایکس انجام دادند متوجه تابش‌های متناوبی شدند که در هر ۱۳۱ ثانیه پدیدار می‌شدند. سپس با محاسباتی که با توجه به تابش‌های پرتو ایکس متناوب و جرم سیاهچاله انجام شد سرعت چرخش ASASSN-14li را اندازه‌گیری کردند.

البته سرعت زیاد این سیاهچاله‌ هر چند شگفت‌انگیز است اما بی‌سابقه نیست. اخترشناسان هنوز موفق به سنجش سرعت چرخش سیاهچاله‌های زیادی نشده‌اند. اما در میان سیاهچاله‌هایی که این ویژگی آن‌ها اندازه‌گیری شده است این چرخش سریع امری تقریبا عادی است. در سال‌های اخیر سیاهچاله‌هایی با سرعت چرخش بین ۳۳ تا ۸۴ درصد سرعت نور شناسایی شده‌اند. اهمیت این پژوهش اما در روشی است که پژوهشگران آن را برای اولین بار به منظور اندازه‌گیری سرعت گردش سیاهچاله‌ها به کار بردند.