براساس مطالعات جدید؛

گاز‌های عجیب خبر از سیاه چاله‌های جدید می‌دهند

محققان اخیرا در مطالعات خود به نشانه‌هایی از گاز‌های عجیب رسیدند که به وسطه آن‌ها معتقدند سیاه چاله‌هایی با جرم متوسط می‌توانند وجود داشته باشند.

کد خبر: ۸۲۸۲۵۱

سه‌شنبه - ۲۹ بهمن ۱۳۹۸ / February 18, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، براساس مطالعات جدید، اختر شناسان حرکات غیرعادی ابر‌های گازی نزدیک به مرکز کهکشان ما را شناسایی کرده و می‌توانند راهی به گریزان‌ترین گونه‌های سیاه چاله‌ها نشان دهند.

اخترشناسان مدت‌ها از وجود چنین سیاه چاله‌هایی خبر نداشتند. محققان گاز‌های مرکز راه شیری را دنبال کردند و به این نتیجه رسیدند که این ابر‌ها به دور یک شی ۱۰۰۰۰ برابر خورشید می‌چرخند و وقتی مکان جرم را بررسی می‌کنند، چیزی وجود ندارد.

واضح‌ترین توجیح برای این رویداد وجود یک سیاه چاله خاموش است که بطور فعال تغذیه نمی‌کند و تشعشعات قابل شناسایی ندارد. این پنجمین نشانه در مرکز کهکشان است که نشان می‌دهد نه تنها سیاه چاله‌های جرم متوسط وجود دارند بلکه تعداد آن‌ها فراوان است.

ما می‌دانیم که سیاهچاله‌های بین ستاره‌ای تا ۱۰۰ برابر خورشیدی نیز می‌توانند باشند. بزرگترین سیاهچاله شناسایی شده ۶۲ توده خورشیدی است که با ادغام دوسیاهچاله در رویداد موج گرانشی GW ۱۵۰۹۱۴ ایجاد شده است.

همچنین می‌دانیم که ابرسیاه چاله‌ها، همانند کهکشان‌های قدرتمند وجود دارند. جرم آن‌ها از حدود ۱۰۰۰۰۰ توده خورشیدی شروع شده و تقریبا می‌توانند به طور شگفت انگیزی بزرگ شوند. طبقه بندی که بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ توده خورشیدی قرار می‌گیرد سیاهچاله‌های میانی نامیده می‌شوند. آن‌ها به طرز خارق العاده‌ای گریزان باقی مانده‌اند. این موضوع سوالاتی از قبیل: آیا آن‌ها وجود دارند؟ اگر وجود دارند دلیل آن چیست؟ و چرا آن‌ها را پیدا نمی‌کنیم؟ وغیره را ایجاد می‌کنند.

از آنجاکه سیاه چاله‌ها هیچ تشعشع قابل شناسایی از خود نشان نمی‌دهند پس دانشمندان باید در تحقیقات خود خلاق باشند و به جای جستجو برای سیاهچاله‌ها به دنبال تاثیر آن‌ها در اجسام فضایی دیگر باشند.

اختر فیزیکدان Shunya Takekawa از رصدخانه ملی نجوم ژاپن و همکارانش در حال بررسی حرکت ابر‌های پرسرعت گازی در مرکز راه شیری برای کمک به حل سوالات هستند.

پیش از این آن‌ها از روش‌های مختلف برای شناسایی یک سیاهچاله متوسط در حدود ۳۲۰۰۰ توده خورشیدی که می‌تواند یک افق رویداد (ناحی کروی اطراف سیاهچاله که نور نمی‌تواند از آن فرار کند) تقریبا اندازه مشتری ایجاد کند، استفاده کردند. اکنون آن‌ها روش خود را روی ابر گازی با سرعت بالا به نام HCN-۰.۰۸۵-۰.۰۹۴ اعمال کردند. این ابر گازی از سه توده تشکیل شده است و به نظر می‌رسد یکی از این توده‌ها دور سیاه چاله می‌چرخد، دارای ساختاری حلقه مانند است و سرعت بسیار بالایی دارد.

این ساختار متحرک اطراف جسمی با جرم ۱۰۴ برابر خورشید است و عدم وجود همتایان ستاره‌ای نشان می‌دهد که این جرم می‌تواند یک سیاهچاله خاموش باشد. رفتار‌های عجیب توده‌های گازی و گرد و غبار تنها راه پیدا کردن سیاه چاله نیستند بلکه افق رویداد آن‌ها بزرگتر از اورانوس و نپتون است. مشاهدات در مرکز کهکشان راه شیری متحرکی با سرعت بالا را نشان می‌دهد که این موضوع توجیحی به جز وجود یک سیاه چاله برای رسیدن به سرعت بالا ندارد.

همچنین تابش چشمگیری از تشعشعات چند موجی وجود دارد که از سال ۲۰۰۳ شروع شده و در طی یک دهه از بین رفته است. توزیع فوتون‌ها حاکی از وجود یک سیاهچاله متوسط با جرم چند ده هزار برابر جرم خورشید است. تجزیه و تحلیل‌های منتشر شده این موضوع را تایید می‌کند، ولی این سیاهچاله ۷۴۰ نوری دورتر قرار دارد. مرکز کهشانی به ما بسیار نزدیکتر است واگر سیاه چاله متوسطی آنجا پیدا کنیم مطالعه آن راحت‌تر است.

این موضوع به ما کمک می‌کند سوالات خود را پاسخ دهیم و بفهمیم سیاه چاله‌های متوسط چگونه در کهکشان توزیع شده اند. بنابراین، نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که جستجوی گاز‌های چرخان در قلب کهکشان راه شیری روشی معتبر برای جستجوی احتمال وجود سیاه چاله جرم متوسط است.