صحنه نادر کیهانی؛ سه سیاهچاله غولآسا درمقابل چشمانمان در آستانه ادغام با یکدیگرند
سه کهکشان که در قلب هر یک از آنها یک سیاهچالهی کلانجرم قرار دارد، در آستانهی ادغام و تبدیلشدن به کهکشانی واحد و غولآسا هستند؛ پدیدهای شگفتانگیز که اخترشناسان بهندرت موفق به مشاهدهی آن شدهاند.
دانشمندان بر این باورند که سیاهچالههای کلانجرم برای رسیدن به ابعادی چنین عظیم، باید در جریان برخورد کهکشانها، سیاهچالههای عظیم دیگر را ببلعند یا با آنها ادغام شوند. بااینحال، شکار این لحظهی سرنوشتساز بسیار دشوار است؛ چرا که فرآیند ادغام در مقایسه با طول عمر چندین میلیارد سالهی یک سیاهچاله، بسیار کوتاهمدت محسوب میشود.
از سوی دیگر، سیاهچالهها تنها زمانی بهراحتی رؤیتپذیر هستند که با بلعیدن فعالانهی مواد اطراف، از خود نور ساطع کنند که این اتفاق نیز بهندرت رخ میدهد. در نتیجه، ستارهشناسان تاکنون تنها حدود ۱۵۰ جفت سیاهچالهی کهکشانی را در حین فرآیند ادغام رصد کردهاند.
سه سیاهچاله کلانجرم در مسیر ترکیبشدن در سیستمی واحد قرار دارند
بهگزارش نیوساینتیست، اکنون شوارتزمن از آزمایشگاه پژوهشهای نیروی دریایی ایالات متحده در واشینگتن دیسی و همکارانش، موفق به کشف گروهی متشکل از سه سیاهچالهی کلانجرم شدهاند که همگی بهطور فعال در حال تغذیه هستند و به نظر میرسد در مسیر ترکیبشدن در یک سیستم واحد قرار دارند. شوارتزمن در این باره میگوید: «هرچه تعداد کهکشانهای درگیر در این فرآیند بیشتر باشد، یافتن چنین سیستمی دشوارتر و کمیابتر میشود.»
هر یک از این سیاهچالههای کلانجرم، تابشهایی با فرکانس پایین در قالب امواج رادیویی ساطع میکنند؛ ویژگی منحصربهفرد این امواج آن است که برخلاف نور مرئی، میتوانند از میان غبارهای غلیظ کیهانی که مانع عبور سایر پرتوها میشوند، عبور کنند. همین ویژگی به شوارتزمن و تیمش امکان داد تا با استفاده از دو رصدخانهی رادیویی قدرتمند، یعنی آرایه خط پایه بسیار بزرگ (VLBA) در هاوایی و آرایه بسیار بزرگ (VLA) در نیومکزیکو، آنها را رصد کنند.
مشاهدات دقیق به تیم پژوهش امکان داد تا با اطمینان، احتمال ساطعشدن نور از منابع دیگر مانند کهکشانهای درخشان و پر از ستاره را رد کنند. شوارتزمن میگوید: «نکتهی واقعاً جالب این است که هر سه سیاهچاله در محدودهی امواج رادیویی تابش میکنند؛ پدیدهای که پیش از این هرگز شاهدش نبودیم. در واقع هیچ تضمینی وجود ندارد که هر سیاهچالهای حتماً در طیف رادیویی از خود نور ساطع کند.»
- هنگام ادغام سیاهچالهها چه اتفاقی رخ میدهد؟13 آبان 03مطالعه '3
- دانشمندان سنگینترین ادغام سیاهچالهای ثبتشده تاکنون را شناسایی کردند26 تیر 04مطالعه '3
به گفتهی ایزابلا لامپرتی از دانشگاه فلورانس ایتالیا، در حال حاضر نشانههای مشهودی از آغاز تعامل کهکشانهای میزبان سیاهچالهها با یکدیگر دیده میشود؛ اما از آنجایی که دو کهکشان هنوز حدود ۷۰هزار سال نوری از هم فاصله دارند و کهکشان سوم نیز در فاصلهی ۳۰۰هزار سال نوری از آنها واقع شده است، این تعامل هنوز در مراحل نسبتاً ابتدایی بهسر میبرد.
بااینحال، وقتی این بازهی زمانی را نسبت به کل عمر چندین میلیارد سالهی آنها در نظر میگیریم، در واقع ما شاهد پردهی آخر داستان هستیم. دانشمندان میگویند این پدیده مثل تماشای لحظات پایانی یک ملودرام طولانی از ادغام کهکشانها است.
شبیهسازی نحوهی ادغام سه سیاهچالهی کلانجرم فعال، کاری فوقالعاده دشوار است؛ اما رصد این سیستم به فیزیکدانان امکان میدهد تا درک بهتری از اتفاقات رخداده در ادغامهای پیچیدهتر بهدست آورند. این رصد نخستین گام برای کشف بخشی از قوانین فیزیکی حاکم بر رویدادهای ادغام سیاهچالهای است.
یافتههای پژوهش در نشریهی Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.