سیاهچاله‌ای در مرکز یک کهکشان نزدیک با سرعت زیاد در حال رانش است
سیاهچاله‌ی قلب یک کهکشان نزدیک در حال حرکت نسبت به صفحه‌ی کهکشان خود است و این یک موضوع شگفت‌آور برای جرمی به بزرگی ۱ میلیون برابر خورشید محسوب می‌شود.
این سیاهچاله نسبت به مرکز کهکشان میزبان خود با سرعت ۱۰۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند و همچنین نسبت به گاز و ستارگانی که تا ۱۰۰ سال نوری پیرامون آن را در بر گرفته‌اند با سرعت ۵۰ کیلومتر بر ثانیه در حال حرکت است. عجیب‌تر آنکه به‌نظر می‌رسد این گازها و ستاره‌ها هم با مواد کهکشانی که بسیار دورتر قرار دارند برخورد می‌کنند.
کهکشان میزبان، یک کهکشان مارپیچی با فاصله‌ی ۲۲۰ میلیون سال نوری است و در نگاه نخست هیچ یک از رفتارهای آن عادی نیست. اما تنها نمونه از ۱۰ کهکشان بررسی شده توسط «دومینیک پس» (Dominic Pesce) و همکارانش در مؤسسه‌ی اخترفیزیکی هاروارد و اسمیتسونیان است که چنین رفتار عجیبی از خود نشان می‌دهد.
آن‌ها از اَبَرمِیزر (Megamaser) کهکشانی که منابع درخشان تابش رادیویی در حال چرخش تا فاصله‌ی یک سوم سال نوری از سیاهچاله هستند، برای ردیابی حرکت خود سیاهچاله استفاده کردند و سیاهچاله‌ی همه‌ی کهکشان‌ها به جز این نمونه نسبت به میزبان خود رفتار آرامی را نشان دادند.
نکته‌ی حائز اهمیت آن است که کل کهکشان به دلیل دور بودن از زمین و گسترش فضا، سرعت نسبتا زیادی دارد اما این اختلاف میان سرعت اجزای کهکشان است که توجه منجمان را جلب کرده است.
بنابراین تیم «پِس» این نمونه را دقیق‌تر پیگیری کردند تا هم یافته‌های قبلی را تأیید کنند و هم دریابند که چه چیزی سیاهچاله را بی‌قرار کرده است. آن‌ها کهکشان میزبان را که با نام J0437+2456 شناخته می‌شود، توسط «تلسکوپ شمالی جمنای» (Gemini North) در «مونا کیا» (Mauna Kea) هاوایی رصد کردند و با کمک طیف‌سنجی نزدیک به فروسرخ، حرکت ستاره‌ها و گاز را در فاصله‌ی ۱۰۰ سال نوری از سیاهچاله تشخیص دادند.
اندازه‌گیری حرکت سیاهچاله‌ی J0437+2456 (سبز) نسبت به ستارگان و گازهای مجاور (قرمز، نارنجی و آبی) و همچنین گاز هیدروژن خنثی دوردست (قهوه‌ای و بنفش)
D. Pesce et al. / Astrophysical Journal
این تیم همچنین از رصدخانه‌ی رادیویی آرسیبو (Arecibo) که سال گذشته سقوط گیرنده‌ی غول‌پیکر آن برای همیشه به کارش پایان داد، برای تصویربرداری از گاز هیدروژن خنثی در کهکشان بزرگتر استفاده کرد. این داده‌ها نشان داد که سیاهچاله نه تنها نسبت به کهکشان میزبان و ستاره‌ها و گازهای اطراف حرکت می‌کند، بلکه ماده‌ی داخلی هم نسبت به این کهکشان بزرگتر در حال حرکت است.
به‌نظر توضیح این مشاهدات که در نشریه‌ی Astrophysical Journal منتشر شده، روشن است. J0437 به‌تازگی با کهکشان کوچک‌تر و دیگری ادغام شده است و احتمالا هر دو کهکشان سیاهچاله‌های مرکزی خود را با دیگری ادغام می‌کند.
اینکه ادغام در چه مرحله‌ای است هنوز جای بحث دارد. سیاهچاله ممکن است در حال سقوط در کهکشان باشد یا ممکن است در حال چرخش پیرامون سیاهچاله‌ی بزرگ و آرام (و در نتیجه هنوز کشف نشده) باشد. یا شاید این دو غول تاریک پیش از این با هم ادغام شده‌اند و این ادغام منجر به حرکت آن‌ها در این جهت شده باشد. داده‌های فعلی هنوز نمی‌توانند میان این احتمالات تمایزی قائل شوند.
پس در این‌باره خاطرنشان کرد: «سناریوهای وجود سیاهچاله‌های دوگانه یا برگشتن به حالت عادی، نسبت به حالت سقوط احتمال بیشتری دارد زیرا ما سیاهچاله را تقریبا در مرکز کهکشان مشاهده می‌کنیم و در این حالت رخ دادن ادغام بسیار بعید است. شخصا فکر می‌کنم اگر J0437+2456 میزبان یک سیستم با دو سیاهچاله باشد، هیجان‌انگیزترین احتمال خواهد بود.»
او افزود: «اگر سیاهچاله‌ای که می‌بینیم بخشی از یک سیستم دوگانه باشد، وجود سیاهچاله‌ی دوم نیازمند یک مجموعه مشاهدات اضافی بر روی این سیستم خواهد بود. مشاهدات رادیویی با وضوح بسیار بالا مانند «تداخل‌سنجی خط پایه بسیار طولانی» (VLBI) می‌تواند پرتوهای رسیده از سیاهچاله‌ی بزرگ در سیستم را در صورت وجود، تشخیص دهد.»
عکس کاور: طرحی گرافیکی از یک سیاهچاله‌ی در حال رشد
Credit: NASA
منبع: Sky&Telescope
عالی
عالی