سیاهچاله غول‌پیکر در کهکشان نزدیک، ستاره میزبان خود را به کام مرگ می‌کشاند!!
به نظر می‌رسد، این کار می‌تواند کلیدی برای افشای تعداد بیشماری سیاهچاله دیگر باشد.
A computer image of a large, feeding black hole.Ellen11 / iStock
برای هر چیزی حتی سیاهچالهها آغازی وجود دارد.
هفته گذشته، ما در مورد یک سیاهچاله آرام تازه کشف شده در یک خوشه کروی به نام NGC 1850 صحبت کردیم که در یک کهکشان نزدیک قرار دارد. جرم کیهانی تقریباً 11 برابر جرم خورشید، با ستاره دیگری در یک منظومه دوتایی در مدار قرار می‌گیرد. اما در حالی که سطوح شکار یا بلعیدن سیاهچالههای معمولی را در ستاره همدم کیهانی خود نشان نمی‌دهد، در پایان، آن را زنده در حالی که رقص مرگ ادامه دارد، می‌خورد تا زمانی که چیزی جز هسته‌ای باقی نماند که به آرامی محو می‌شود. یک کوتوله سفید، طبق این مطالعه و مطالعه سیاهچالههای جوانی مانند این می‌تواند فراتر از فاش کردن تکامل اولیه سیاهچالهها باشد: همچنین می‌تواند توانایی ما را برای تشخیص سیاهچالهها در مراحل مختلف اولین قدم‌هایشان، چه در تغذیه (یا بلعیدن ستاره) و چه در حالت خفته یا غیرفعال افزایش دهد.
یک سیاهچاله جوان مانند ستاره (مترجم: تشبیه شده به ستاره) از خورشید نزدیک خود تغذیه می‌کند.
هیچ‌کس نمی‌تواند مستقیماً سیاهچالهها را رصد کند، این امر به طور قابل‌توجهی اثبات وجود آنها را دشوار می‌کند. بهترین شواهدی که تاکنون پیدا کرده‌ایم از سیستم‌های دوتایی است که در آن یک ستاره مرئی با یک شکارچی عظیم‌الجثه و در عین حال دیده نشده در مدارش به دام افتاده است. مشاهداتی مانند این به ستاره‌شناسان ابزاری برای ردیابی و تجزیه و تحلیل سیاهچالهها از طریق تأثیر آنها بر ستاره‌های اطراف و سایر منابع نور داده است. در حالی که تنها مشاهدات انگشت‌شماری از سیاهچالههای غیر متقابل در حال حرکت در میان خوشه‌های ستاره‌ای انجام شده است، زیرا محدودیت‌های ذاتی سیاهچالههای «غیرتغذیه‌کننده» وجود دارد. (سیاهچاله‌هایی که تنها هستند و در بین فواصل نجومی ستارگان در خوشه‌ها در حال حرکت هستند).
علاوه بر این، تا کنون هیچ ردیابی مستقیمی از طریق تأثیرات دینامیکی (نوع حرکت) بر محیط اطراف از سیاهچالههای درون خوشه‌های ستاره‌ای انجام نشده است که دانش چگونگی تکامل تکینگی‌های هیولایی در چنین محیط‌های ستاره‌ای با چگالی بالا را نادیده می‌گیرد. نویسندگان مطالعه، تحت رهبری سارا سینو از دانشگاه جان مورز لیورپول در بریتانیا، سرانجام سیاهچاله‌ای را در یک خوشه کروی (ستاره‌ای) به نام NGC 1850، به لطف برهم‌کنش آن با یک ستاره نزدیک کشف کردند. این شی که NGC 1850 BH1 نام دارد، نسبتاً جوان است و تنها 100 میلیون سال سن دارد، اما بزرگ است.
پنجره‌ای به دوران کودکی یا آغازین تکامل سیاهچاله
سیاهچاله تازه کشف شده در کهکشان ابر ماژلانی بزرگ (LMC)، کهکشان همدم کهکشان راه شیری ( شبیه قمر) ما قرار دارد. این آخرین کشف بخشی از یک جستجوی گسترده‌تر و سیستماتیک برای سیاهچالههای جرم ستاره‌ای در خوشه‌های ستاره‌ای جوان و غول‌پیکر در LMC از طریق استفاده از مشاهدات MUSE چند دوره‌ای (کاوشگر طیف‌سنجی چندواحدی) است که توسط تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) ESO (به طور قابل درک بزرگ) گرفته شده است. هر چه سرعت شعاعی قدرمطلق بیشتری داشته باشد، اثر داپلر نیز شدیدتر خواهد بود، یعنی نور به سمت قرمز یا آبی می‌گراید) براساس این مطالعه، این دوتایی از سیاهچاله‌ای تشکیل شده است که جرم آن تقریباً 11.1 برابر خورشید است و با یک ستاره دنباله اصلی (MSTO) (در حال خاموشی توسط این سیاهچاله) جفت شده است که تقریباً 4.9 برابر جرم خورشید است.
همچنین به حالت (semi detached)، حالتی که دو جرم در یک سیستم دوتایی به هم چسبیده‌اند و اشتراکاتی دارند و فقط یک دوره تقریباً 5 روز زمینی، همراه با شیب مداری 38 درجه دارد. قابل توجه است که محققان فکر می‌کنند وقتی ستاره همدم از مرحله توالی اصلی خود عبور می‌کند، سیستم دوتایی دچار سرریز منطقه لب‌روش می‌شود (مترجم: نوعی از جریان مواد اطراف ستاره و سیاهچاله است که نباید با قرص برافزایشی اشتباه شود). با افزایش فاصله بین دوتایی، این روند سرریز با ‘انتقال جرم پایدار و انتشار پرتو ایکس قابل توجه ادامه خواهد یافت. اخترشناسان در بیانیه‌ای مطبوعاتی گفتند: «انتقال جرم احتمالاً زمانی پایان می‌یابد که بخش عمده‌ای از پوشش هیدروژنی ستاره اهداکننده تقلیل یابد و یا از سیستم گم شود و یک هسته ستاره هلیمی باقی بماند». اگر چنین باشد، احتمالاً فاز دیگری از انتقال جرم (و گسیل اشعه ایکس) را تجربه خواهد کرد که ستاره هلیوم را در پوسته می‌سوزاند (مترجم: ستاره به فاز تولید عناصر سنگین می‌رود) و به یک سیاهچاله + سیستم کوتوله سفید ختم می‌شود. به عبارت دیگر، سیاهچاله جوان به تغذیه ادامه خواهد داد تا زمانی که همدمش به درخشش کم یک ستاره در حال مرگ(نورش) کاهش یابد: یعنی به یک کوتوله سفید تبدیل شود. این کشف اخیر می‌تواند آغاز یک مطالعه جدید بر روی سیاهچالههای جوان باشد، در حالی که آنها هنوز در ‘مراحل عملی جرم اولیه’ یعنی دوران اولیه بلافاصله پس از تشکیل خود هستند. (مراحل اولیه تشکیل سیاهچاله) اگر بتوانیم تحلیل خود را درباره سیاهچالههای بیشتر در مرحله اولیه زندگی آنها گسترش دهیم، ممکن است توانایی خود را برای تشخیص سیاهچالههای دیگری افزایش دهیم که در رقص مرگ با ستارگان مجاور محبوس شده‌اند.
منطقه لب‌روش که نوعی انتقال و جابجایی مواد است شبیه بادکنکی در اطراف هر دو جرم مشاهده می‌شود (لب روش منطقه‌ای بین دو ستاره در یک سامانه دوتایی است که مواد به دلیل گرانش در آن می‌چرخند. اگر لب روش ستاره بزرگتر از گذشته شود، سپس مواد خارج از لب روش در آن سقوط خواهند کرد. این تقریبا باعث می‌شود مواد هم از یکدیگر جدا شوند، با اوج این نیرو مناطق به سمت ستارگان دیگر است (به این نقطه نقطه لاگرانژ می‌گویند). این با حد روش متمایز است زیرا در حد روش به سمت اجسام نزدیک نمی‌شوند و فقط از هم به دلیل نیروی کشندی جدا می‌شوند. و با کره روش هم متفاوت است که یک منطقه گرانشی است که در کنار اجسام آسمانی قرار دارد که در مدار دیگر اجسام اختلال ایجاد می‌کند. حد روش کره روش و لب روش به نام نجوم‌دان فرانسوی ادوارد روش نام‌گذاری شده‌است.
مترجم: مرتضی نادری فرد
منبع:
The Gigantic Black Hole in a Nearby Galaxy Eating Its Host Star to Death
By Brad Bergan Nov 22, 2021
https://interestingengineering.com/the-gigantic-black-hole-in-a-nearby-galaxy-eating-its-host-star-to-death