ستارهشناسان میگویند سیاهچالهای را شناسایی کردهاند که میتواند در میان سنگینترین اجرام کیهان جای بگیرد؛ جرمی به اندازهٔ ۳۵ میلیارد خورشید که در قلب ساختاری موسوم به «نعل اسب کیهانی» پنهان شده است.
این سیاهچاله به قدری بزرگ است که جرمش به حد و مرز بالایی میرسد که دانشمندان بر اساس قوانین فیزیک برای سیاهچالهها در جهان تصور میکنند. وزن سیاهچالهٔ نعل اسب کیهانی حدود ۱۰ هزار برابر سیاهچالهای است که در مرکز کهکشان راه شیری قرار دارد.
سیاهچالهها مناطقی در فضا هستند که گرانش در آنها به قدری شدید است که حتی نور هم نمیتواند از آنها بگریزد.
«نعل اسب کیهانی»، یکی از شگفتانگیزترین ساختارهای فضایی است که در سال ۲۰۰۷ با تلسکوپ فضایی هابل دیده شد و حدود ۵٫۶ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد. در مرکز آن، کهکشانی بسیار بزرگ به نام الآرجی ۷۵۷-۳ قرار گرفته که جرمش حدود صد برابر کهکشان راه شیری است. دور این کهکشان، یک حلقهٔ آبی ناقص دیده میشود که در واقع نور یک کهکشان دورتر است. این نور هنگام عبور از کنار کهکشان مرکزی، به دلیل گرانش بسیار شدید آن خمیده و کشیده شده است؛ پدیدهای که به آن «عدسی گرانشی» میگویند.
روش تازه برای سنجش غولهای کیهانی
کارلوس روبرتو ده ملو-کارنیرو، دانشجوی دکترا در دانشگاه فدرال ریو گرانده دو سول برزیل و نویسندهٔ اصلی این پژوهش، در حال بررسی مادهٔ تاریک و تحول کهکشانها در این ساختار بود که نشانههای این سیاهچاله را یافت. او و همکارانش با ترکیب دو روش، بررسی سرعت حرکت ستارگان در بخشهای داخلی کهکشان و تحلیل چگونگی خمیدگی نور در حلقهٔ نعل اسب، توانستند جرم این سیاهچاله را با دقتی بیسابقه برآورد کنند.
به گفته توماس کولت، استاد اخترفیزیک در دانشگاه پورتسموث بریتانیا و از نویسندگان مقاله، این روش دوگانه باعث شده که اطمینان از وجود و جرم این سیاهچاله به مراتب بیشتر از اغلب موارد مشابه باشد: «با ترکیب این دو اندازهگیری، میتوانیم با اطمینان بگوییم این سیاهچاله واقعی است».
در دنیای نجوم، نامهایی مانند «تون ۶۱۸»، یعنی سیاهچالهای با برآورد جرمی معادل ۶۶ میلیارد خورشید، اغلب بهعنوان رکوردداران بزرگ مطرح میشوند. اما پژوهشگران پورتسموث یادآور میشوند که فاصله بسیار زیاد این اجرام (بیش از ۱۰ میلیارد سال نوری) و نبود دادههای دقیق از کهکشان میزبانشان، برآوردها را با عدم قطعیت بالایی مواجه میکند. در مقابل، سیاهچالهٔ نعل اسب کیهانی، با فاصله کمتر و دادههای رصدی روشنتر، میتواند مدعی عنوان «بزرگترین سیاهچالهٔ تأییدشده» باشد.
این تحقیق جدید با استفاده از دادههای هابل در سال ۲۰۱۴ و رصدخانه بزرگ شیلی در سال ۲۰۱۷ انجام شده است.
جرم این سیاهچاله حدود ۱۰ هزار برابر بیشتر از سیاهچاله مرکز راه شیری است. پژوهشگران میگویند چنین جرمی احتمالاً حاصل ادغام دو یا چند سیاهچاله ابرپُرجرم بوده که در پی برخورد کهکشانهای میزبانشان به هم پیوستهاند.
ده ملو-کارنیرو تأکید میکند که این کشف نهتنها به درک بهتر چگونگی شکلگیری سیاهچالههای غولآسا کمک میکند، بلکه راهی تازه برای شناسایی «سیاهچالههای خفته»، یعنی آنهایی که در حال حاضر مادهای را به درون نمیکشند و تابش پرانرژی ندارند، پیش پای دانشمندان میگذارد.
پیشبینیهایی که به واقعیت پیوستند
پریاموادا ناتاراجان، اخترفیزیکدان نظری دانشگاه ییل که اصطلاح «سیاهچاله فراغولآسا» را نخستینبار در سال ۲۰۰۹ به کار برد، میگوید از شنیدن این کشف هیجانزده شده اما چندان شگفتزده نیست: «مدلهای ما پیشبینی چنین اجرامی را کرده بودند».
او توضیح میدهد که دو مسیر اصلی برای رشد سیاهچالهها وجود دارد: ادغامهای پیدرپی کهکشانها و تغذیه مداوم از گازهای پیرامون.
با این حال، او تأکید میکند که روش تازه بهکاررفته در این پژوهش، ابزاری نیرومند برای یافتن و سنجش این غولهای کیهانی خواهد بود: «شاید وقت آن رسیده که به دنبال یافتن ساختارهای مشابه بیشتری باشیم».
این یافته در نشریهٔ «اخترشناسی سلطنتی بریتانیا» منتشر شده و به گفته پژوهشگران، تنها بخشی از معمای بزرگتر در زمینهٔ درک چگونگی تولد و تحول بزرگترین سیاهچالههای کیهان است.
بیشتر در این باره: یک سیاهچاله عظیم مربوط به ابتدای پیدایش فضا کشف شد