کشف شواهدی از یک سیاهچاله میان جرم با کمک تلسکوپ هابل
اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل شواهدی قوی از وجود یک سیاهچاله میان جرم را مشاهده کردند. سیاهچاله‌ای که درون یک خوشه ستاره‌ای متراکم واقع شده است.
سیاهچاله‌های میان جرم حلقه گم‌شده‌ای در زنجیره تکامل سیاهچاله‌ها هستند. تا کنون تنها چند مورد احتمالی از این سیاهچاله‌ها مشاهده شده است. این نوع از سیاهچاله‌ها از ابرسیاهچاله‌هایی که در مرکز کهکشان‌ها قرار دارند کوچک‌تر هستند، اما جرم‌شان از سیاهچاله‌های ستاره‌ای بسیار بیشتر است. جرم سیاهچاله‌ای که اخیرا کشف شده در حدود پنجاه هزار برابر جرم خورشید است.
یافتن سیاهچاله‌های میان جرم کار سختی است. تایید کشف موارد احتمالی هم نیازمند بررسی همه شرایط و کنار گذاشتن تمام توضیحات احتمالی دیگر است. «و این دقیقا همان چیزی است که هابل امکان انجام آن را برای‌مان فراهم کرد». این گفته Dacheng Lin، یکی از پژوهشگران این مطالعه، است.
Lin و گروهش با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل شواهدی که از داده‌های رصدخانه پرتو ایکس چاندرا و تلسکوپ XMM-Newton به دست آمده بود را دنبال کردند.
این تلسکوپ‌ها در سال ۲۰۰۶ درخش پرتو ایکس قدرتمندی را ثبت کردند که منبع آن به طور دقیق مشخص نبود. بررسی‌های پژوهشگران نشان می‌داد که این درخش می‌تواند حاصل از هم پاشیده شدن یک ستاره بر اثر نزدیک شدن بیش از حد به یک جرم با گرانش بسیار زیاد باشد. جرمی شبیه به یک سیاهچاله.
اما بر خلاف انتظار و در بررسی‌های بعد مشخص شد که این منبع پرتو ایکس در مرکز یک کهکشان قرار ندارد. جایی که معمولا میزبان سیاهچاله‌های پرجرم است. این مسئله دانشمندان را به کشف یک سیاهچاله میان جرم امیدوار کرد. اما پیش از آن باید تمام توضیحات احتمالی دیگر، از جمله احتمال وجود یک ستاره نوترونی، رد می‌شد. در واقع این احتمال نیز وجود داشت که یک ستاره نوترونی در حال سرد شدن در کهکشان خودمان باعث ایجاد این درخش پرتو ایکس شده باشد. ستاره‌های نوترونی اجرام بسیار چگالی هستند که پس از انفجار ستاره‌های پرجرم به وجود می‌آیند.
پژوهشگران برای بررسی بیشتر این مورد از تلسکوپ فضایی هابل استفاده کردند. هابل توانست محل دقیق این منبع پرتو ایکس را مشخص کند. تصاویر عمیق و دقیق هابل نشان داد که این منبع پرتو ایکس نه در کهکشان ما راه شیری بلکه در یک خوشه ستاره‌ای متراکم در یک کهکشان دیگر جای گرفته است. دقیقا همان جایی که اخترشناسان انتظار دیدن شواهدی از سیاهچاله‌های میان جرم را دارند.
با توجه به داده‌های تلسکوپ هابل و نتایج پژوهش‌هایی که در گذشته انجام شده به نظر می‌رسد خوشه ستاره‌ای که میزبان این سیاهچاله است در گذشته هسته کهکشان کوتوله کم‌جرم مستقلی بوده است که تحت تاثیر گرانش کهکشانی بزرگ‌تر (که در حال حاضر سیاهچاله در آن قرار دارد) از هم پاشیده شده است.
سیاهچاله‌های میان جرم به دلیل جرم کمتر و موقعیت قرارگیری‌شان نسبت به ابرسیاهچاله‌ها فعالیت کمتری دارند. بنابراین یافتن آن‌ها کار سخت‌تری است.
اما در موارد نادری، مانند زمان بلعیده شده یک ستاره توسط یک سیاهچاله میان جرم، می‌توان نشانه‌ای از وجود این دسته از سیاهچاله‌ها را مشاهده کرد. و این دقیقا همان روشی است که اخترشناسان در پژوهش اخیر از آن بهره بردند؛ جست‌وجو در داده‌های پرتو ایکس به امید مشاهده شواهدی از وجود سیاهچاله‌های میان جرم.
این گروه پژوهشی جست‌وجوهای خود را با همین روش، که تا به این جا موفقیت‌آمیز بوده، ادامه خواهد داد. شناخت بهتر سیاهچاله‌های میان جرم به درک بهتر تکامل سیاهچاله‌ها منجر خواهد شد.
به این ترتیب می‌توان به پاسخ سوالات مهمی از جمله چگونگی شکل‌گیری ابرسیاهچاله‌ها رسید.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از از هم پاشیده شدن یک ستاره در نزدیکی یک سیاهچاله.
Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser
