اخترشناسان نزدیک‌ترین سیاه‌چاله به زمین را کشف کرده‌اند

اخترشناسان هفته گذشته اعلام کردند که نزدیک‌ترین سیاه‌چاله شناخته‌شده را کشف کرده‌اند. به‌گزارش نیویورک تایمز، این سیاه‌چاله، گلوله خالی بزرگی است که ده برابر خورشید جرم دارد و در همان فاصله‌ای که زمین به دور خورشید می‌چرخد. درحال گردش به دور ستاره خود است.

اما نگران نباشید. سیاه‌چاله کشف‌شده در فاصله ۱۶۰۰ سال نوری از ما در صورت فلکی مارافسای قرار دارد. نزدیک‌ترین سیاه‌چاله شناخته‌شده بعدی در فاصله سه هزار سال نوری از زمین در صورت فلکی تک‌شاخ واقع شده است. آنچه سیاه‌چاله جدید را از تقریباً ۲۰ سیاه‌چاله دیگر که پیش‌تر در کهکشان راه شیری شناسایی شده‌اند، متمایز می‌کند، علاوه بر نزدیکی‌اش به ما این است که هیچ کاری انجام نمی‌دهد؛ بدین معنا که نه ستاره نزدیکش را به ورطه نابودی می‌کشاند و نه از نظر گرانشی هر چیز واقع در اطرافش را مصرف می‌کند. درعوض، سیاه‌چاله‌ای خفته و قاتلی خاموش محسوب می‌شود که در انتظار تغذیه از جریان‌های فضا است.

سیاه‌چاله‌ها اجرامی چنان متراکم هستند که طبق نظریه نسبیت عام اینشتین، حتی نور نیز نمی‌تواند از آن‌ها فرار کند. این ویژگی آن‌ها را به شگفت‌انگیزترین و خشن‌ترین پدیده‌ها در طبیعت تبدیل می‌کند. وقتی سیاه‌چاله‌ها تغذیه می‌کنند، می‌توانند به درخشان‌ترین اجرام در جهان تبدیل شوند؛ زیرا در این فرایند، گاز، غبار و حتی ستاره‌های کوچک‌تر از هم می‌پاشند، گداخته می‌شوند و با نزدیک‌شدن به درواز‌ه‌های ابدیت، انرژی به بیرون پرتاب می‌کنند.

اغلب کهکشان‌ها یک سیاه‌چاله کلان‌جرم دارند که میلیون‌ها یا میلیاردها بار سنگین‌تر از خورشید هستند. دانشمندان مطمئن نیستند که این سیاه‌چاله‌های غول‌پیکر از کجا آمده‌اند؛ اما تصور می‌شود که سیاه‌چاله‌های کوچک‌تر از ستارگان عظیمی تشکیل شده‌اند که به پایان عمر هسته‌ای خود رسیده و فروپاشیده‌اند. احتمالاً میلیون‌ها سیاه‌چاله این‌چنینی در کهکشان راه شیری وجود دارد. آن‌ها معمولاً ازطریق انتشار پرتوهای ایکس هم‌زمان با ربودن گاز از ستاره‌های همراهشان در منظومه‌های دوتایی، شناسایی می‌شوند.

اما سیاه‌چاله‌های خفته، آن‌هایی که درحال‌حاضر آتش به بیرون نمی‌دمند، چگونه کشف می‌شوند؟ کریم البدری، اخترفیزیکدان مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین از چهار سال پیش در جستجوی این شیاطین پنهانی بوده است. او سیاه‌چاله تازه‌کشف‌شده را با کندوکاو داده‌های فضاپیمای گایا پیدا کرد؛ تلسکوپی فضایی متعلق به آژانس فضایی اروپا که موقعیت، حرکات و دیگر ویژگی‌های میلیون‌ها ستاره در کهکشان راه شیری را با دقت بسیار بالا ردیابی کرده است.

دکتر البدری و تیمش ستاره‌ای را شناسایی کردند که تا حد زیادی به خورشید ما شبیه بود؛ اما به طرز عجیبی می‌لرزید، گویی تحت تأثیر گرانش جرمی نامرئی در نزدیکی‌اش قرار داشت. پژوهشگران به‌منظور بررسی بیشتر، تلسکوپ جمنای شمالی واقع بر فراز کوه مائونا کیا در هاوایی را به‌کار گرفتند. این تلسکوپ می‌توانست سرعت و دوره نوسان ستاره را اندازه بگیرد و درنتیجه جرم نسبی اجرام درگیر را تعیین کند. این تکنیک مشابه فرایندی است که درجریان آن، اخترشناسان لرزش‌های ستارگان را برای تشخیص وجود سیاره‌های فراخورشیدی درحال گردش تجزیه‌وتحلیل می‌کنند؛ با این تفاوت که این بار جرم ناشناخته، هدفی بسیار بزرگ‌تر بود.

نتایج و محاسبات بعدی پژوهشگران با سیاه‌چاله‌ای با جرم ۱۰ برابر خورشید که ستاره‌ای شبیه به خورشید ما به دورش می‌چرخد، مطابقت داشت. آن‌ها نام سیاه‌چاله را Gaia BH1 گذاشتند. دکتر البدری در بیانیه‌ای مطبوعاتی گفت: «منظومه شمسی را بردارید، سیاه‌چاله را به جای خورشید بگذارید و خورشید را به جای زمین و نتیجه همین منظومه دوتایی خواهید بود.»

دکتر البدری و همکارانش در مقاله‌ای که چهارشنبه ۱۱ آبان در نشریه اطلاعیه‌های ماهانه انجمن پادشاهی اخترشناسی منتشر شد، نوشتند: «این نزدیک‌ترین سیاه‌چاله شناخته‌شده است و کشف آن از وجود جمعیت درخورتوجهی از سیاه‌چاله‌های خفته در منظومه‌های دوتایی حکایت می‌کند. اخترشناسان می‌گویند کشف جدید پرسش‌هایی را درباره دانش مفروض آن‌ها از چگونگی تکامل این منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی مطرح کرده است.

جسم به‌وجود‌آورنده این سیاه‌چاله باید ستاره‌ای با جرم تقریباً ۲۰ برابر خورشید بوده باشد. براساس نظریه‌های اصلی، مرگ ستاره و تشکیل سیاه‌چاله متعاقب آن می‌تواند شامل انفجار ابرنواختر و سایر فرایندهایی باشد که ستاره کوچک‌تر دیگر در منظومه را به‌شدت از هم‌گسیخته می‌کنند. پس چرا ستاره دیگر اینقدر عادی به‌نظر می‌آید؟ به‌گفته دکتر البدری، کشف جدید پرسش‌های زیادی را در مورد چگونگی تشکیل این منظومه دوتایی و همچنین شمار فراوان سیاه‌چاله‌های خفته در آن‌ها مطرح می‌کند.