سیاهچاله‌های سرکش ممکن است در لبه‌های راه شیری سرگردان باشند

سیاهچاله‌های سرکش می‌توانند 10 درصد از کل جرم سیاه‌چاله‌های جهان را تشکیل دهند. (اعتبار تصویر: Mark Garlick/Science Photo Library via Getty))

فقط 12 نفر از غولهای نامرئی در راه شیری وجود دارند. یافته‌های شبیه‌سازی جدید نشان می‌دهد که تعداد زیادی سیاه‌چاله‌های عظیم سرکش ممکن است در سراسر جهان سرگردان باشند.

در حقیقت، سیاهچاله‌های سرگردان غول‌پیکر ممکن است 10 درصد از جرم سیاهچاله‌های جهان را تشکیل دهند. این بدان معناست که کهکشانهایی مانند کهکشان ما می‌توانند به طور متوسط ​​12 غول نامرئی نامحسوس در لبه خود داشته باشند و هر چیزی را که بر سر راهشان بیاید، ببلعند.

به گفته محققان، از آنجا که هر چه تعداد سیاهچاله‌ها بیشتر می‌شود، جرم بیشتری در “هاله” بیرونی که کهکشانها را احاطه کرده اند، جمع می‌شود، خوشه‌های کهکشانی، که دارای هاله‌های سنگین هستند، می‌توانند حتی بیشتر از سیاه‌چاله‌های سرگردان سوء استفاده کنند.

محققان در این مطالعه نوشتند: “ما انتظار داریم هزاران سیاهچاله سرگردان در هاله‌های خوشه کهکشانی داشته باشیم.”

ستاره‌شناسان تصور می‌کنند که اکثر کهکشانها در اطراف سیاه‌چاله‌های پرجرم شکل می‌گیرند. اجسام گرانشی غول پیکر، غالباً میلیونها یا حتی بیلیون‌ها بار پرجرم‌تر از خورشید، به عنوان لنگر قطارهای طولانی گاز، گرد و غبار، ستارگان و سیارات عمل می کنند که در مدار خود می‌چرخند. نزدیکتر به سیاهچاله‌ها، این ماده سریعتر می‌پیچد و گرم می‌شود و یک دیسک برافزایشی ایجاد می‌کند که هم سیاهچاله را تغذیه می‌کند و هم تشعشعات گسیل‌کننده‌ای را ایجاد می‌کند که آن را قابل مشاهده می‌کند.

معمولاً جرم این سیاهچاله‌ها آنها را در مرکز کهکشان‌های خود ثابت می‌کند که به آرامی در خوشه‌هایی به نام گروه‌های کهکشانی به دور یکدیگر می‌گردند. اما گاهی اوقات، نیروی عظیمی – مانند برخورد بین دو کهکشان – می‌تواند یک سیاهچاله پرجرم مرکزی را سرگردان کرده و آن را مجبور کند مانند یک ولگرد کیهانی در جهان پرسه بزند.

هنگامی که ادغام دو سیاهچاله مختل می‌شود، هیولاهای سرگردان را می‌توان آزاد کرد و یکی یا هر دو آنها را به حرکت در آورد.

برای برآورد میزان وقوع این اتفاق، ستاره‌شناسان مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌ها به نام رومولوس را انجام دادند که تمام قوانین شناخته شده در مورد نحوه عملکرد سیاهچاله‌ها را برای ردیابی نحوه تکامل مدارهای آنها در طول بیلیون‌ها سال ارائه می‌دهد.

شبیه‌سازی‌ها پیش‌بینی کردند که برخوردهای مکرر کهکشانی جهان اولیه، بین زمان وقوع انفجار بزرگ در حدود 13.7 بیلیون سال قبل و تقریباً 2 بیلیون سال بعد، سیاهچاله‌های سرگردان کافی را نسبت به سیاه‌چاله‌های عموزاده ابرجرم خود تولید کردند که در کهکشان ثابت شده‌اند‌.

بعداً، با بزرگتر شدن جهان، بسیاری از سیاهچاله‌های سرگردان ادغام شده و پس از تشکیل سیستمهای دوتایی با آنها در مراکز کهکشانها، توسط دیگر سیاهچاله‌های پر جرم باز پس گرفته شدند. اما بسیاری نیز سرگردان باقی ماندند.

محققان می‌نویسند: “رومولوس پیش‌بینی می‌کند که بسیاری از سیاهچاله‌های دوتایی ابرجرم پس از چندین بیلیون سال تکامل مداری شکل می‌گیرند، در حالی که برخی از SMBHها [سیاهچاله‌های ابرجرم] هرگز به مرکز نمی‌رسند.” در نتیجه، مشخص شده است کهکشانهای پرجرم راه شیری در رومولوس به طور متوسط ​​میزبان 12 سیاهچاله بزرگ هستند که معمولاً در هاله‌ای دور از مرکز کهکشان سرگردان هستند. “

گام‌های بعدی محققان این است که نشانه‌های احتمالی حضور غول‌های نامرئی گمشده را در جهان کشف کنند تا روزی به زودی بتوانیم آنها را از نزدیک مشاهده کنیم.

منبع:

Rogue black holes could be wandering at the edges of the Milky Way

By Ben Turner about 20 hours ago

https://www.space.com/rogue-black-holes-lurking