آیا نزدیکترین سیاهچاله در صورت فلکی تک‌شاخ واقع شده است؟

ستاره‌شناسان دوباره فکر می‌کنند که آنها نزدیکترین سیاه‌چاله به ما را پیدا کرده‌اند، فقط 1500 سال نوری با ما فاصله دارد، اما این کشف هنوز باید تأیید شود.

نزدیکترین سیاهچاله؟ این تصویر هنری نشان می‌دهد که چگونه یک همدم عظیم، احتمالاً سیاهچاله کم‌جرم‌، ستاره غول سرخ را به شکل قطره اشک درآورده است.

لورن فنفر / دانشگاه ایالتی اوهایو

اگر منجمان دانشگاه ایالتی اوهایو درست گفته باشند، همدم نامرئی ستاره غول قرمز V723 Monocerotis (در صورت فلکی تک شاخ) نزدیکترین سیاهچاله جهان است که فقط 1500 سال نوری با ما فاصله دارد. اما همه هم‌عقیده نیستند.

V723 Mon یک ستاره غول سرخ متغیر با قدر 8.3 است که تقریباً هم‌جرم خورشید ما است اما 25 برابر بزرگتر است. ستاره‌شناسان پیش از این آن را به عنوان یک دوتایی گرفتی فهرست‌بندی کرده بودند که هر 60 روز یک ستاره دوم و دیده نشده از نظر ناظر زمینی از مقابل آن عبور می کند.

با این حال ، هنگامی که تاریندو جایاسینگ، نامزد دکترای ایالت اوهایو ، نگاهی دقیق به اطلاعات بایگانی شده سه تلسکوپ خودکار انداخت – نظرسنجی خودکار تمام آسمان (ASAS)، تلسکوپ بسیار کوچک کیلودگری (KELT) و ماهواره بررسی سیاره فراخورشیدی (TESS) – وی دریافت که تغییرات روشنایی قبلاً مشاهده شده نشان می‌دهد که نیروهای جزر و مدی از یک همدم ستاره بزرگتر را به شکل قطره اشک تبدیل کرده است.

در مطالعه ای که در Monthly Notices of the Royal Astronomcial Society (https://arxiv.org/abs/2101.02212) انجام شد، تیم جایاسینگ از دوره سیستم، سرعت مداری و اعوجاج استنباط شده غول سرخ برای بدست آوردن جرم همراه نامرئی خود استفاده می‌کند: سه برابر جرم خورشید. آنها ادعا می‌كنند كه یك بدنه فشرده، یعنی یك سیاهچاله با جرم كم، محتمل‌ترین توضیح است.

براساس یک تحلیل مستقل، کنتو ماسودا (دانشگاه اوزاکا ، ژاپن) و ترویوسکی هیرانو (NINS، ژاپن) در مقاله‌ای به نتیجه مشابهی می‌رسند. در صورت تأیید، “تک شاخ” ، همانطور که جایاسینگ و همکارانش این شی را لقب داده‌اند – هم به دلیل قرارگیری در آسمان و هم به لحاظ خاص بودن – نزدیکترین سیاهچاله شناخته شده خواهد بود.

با این حال ، اد ون دن هوول (دانشگاه آمستردام) می‌گوید او در مورد شواهد ادعا شده برای چنین سیاهچاله‌های کم جرم تردید دارد، جایی که هیچ انتقال جرم، دیسک جمع‌آوری و انتشار اشعه ایکس برای حمایت از این ادعا وجود ندارد.

هنگامی که تیمی تحت هدایت تاد تامپسون، همیار جایاسینگ (همچنین در ایالت اوهایو)، کشف یکی دیگر از این سیاه‌چاله‌های 3.3 جرم خورشیدی را همراه یک ستاره غول قرمز از راه دور در Science  منتشر کردند، ون دن هوول و توماس توریس (دانشگاه ارهوس، دانمارک)، سریعاً به این نکته اشاره کردند که این جسم نامرئی می‌تواند در عوض یک جفت همدم کم نور باشد. ادعاهای قبلی این نوع سیاهچاله‌ها – از جمله یکی در سیستم دوتایی ستاره HR 6819، در فاصله تنها 1،120 سال نوری با ما – نیز وجود دارد.

بنابراین باید دید که چه تعداد دانشمند از وجود سیاهچاله در تک‌شاخ متقاعد می‌شوند. برای مثال، ون دن هوول معتقد است که احتمالاً در اینجا نیز همدم نامرئی یک جفت ستاره کم نور واقع شده است. او می‌گوید: “من فکر نمی کنم آنها اثبات محکم و سنگینی ارائه داده باشند.”

اگر V723 Mon واقعا یک سیاه‌چاله داشته باشد، کوچکترین سیاهچاله موجود است. تاکنون کمترین جرم سیاهچاله که منجمان از آن اطمینان دارند بیش از 6 جرم خورشیدی وزن دارد و باعث ایجاد یک “شکاف جرمی” بین سیاهچاله‌ها و ستاره‌های نوترونی می‌شود که جرم تقریباً دو برابر خورشید دارند.

نمودار جرم اجزای مختلف ادغام اجسام دوتایی فشرده مشاهده شده: سیاهچاله‌ها و ستاره‌های نوترونی به بهترین وجه در سیستم‌های دوتایی دیده می‌شوند، خواه از طریق امواج گرانشی آنها (به ترتیب آبی و نارنجی برای سیاهچاله‌ها و ستاره‌های نوترونی) کشف شوند یا از طریق تابش الکترومغناطیسی آنها (به ترتیب بنفش و زرد). به نظر می‌رسد “شکاف جرمی” بین ستاره نوترونی و سیاهچاله‌ها وجود دارد و ستاره‌شناسان به طور فعال به دنبال بررسی واقعی بودن آن هستند.

LIGO-Virgo / Northwestern U. / Frank Elavsky & Aaron Geller

یافتن سیاهچاله ها در این شکاف جرمی، مکانیسم تشکیل آنها را روشن می‌کند. طبق گفته‌های ون دن هوول، تئوری‌های فعلی فقط زمانی می‌توانند آنها را تشکیل دهند که یک ستاره نوترونی مواد کافی را برای تجمع بیشتر در سیاهچاله جمع کند.

در همین حال، جایاسینگ و همکارانش فکر می‌کنند که تک‌شاخ ممکن است کاملاً منحصر به فرد نباشد. براساس یک تجزیه و تحلیل آماری تقریبی، آنها تخمین می‌زنند کهکشان راه شیری ممکن است شامل چند صد سیستم مشابه باشد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

IS THE “UNICORN” THE CLOSEST BLACK HOLE?

BY: GOVERT SCHILLING APRIL 23, 2021

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/unicorn-closest-black-hole/