اولین کشف سیاهچاله شناور آزاد در در حال پرسه زدن فضای بین ستاره‌ای

تصویر HST در فیلتر F814W (باند I) ​​یک منطقه 800×800 با مرکز MOA-11-191/OGLE-11-0462 که در ماه آگوست 2017 به دست آمد. شمال در بالا، شرق در سمت چپ است. ستاره مبدا که به رنگ سبز احاطه شده است، اکنون به درخشندگی پایه خود بازگشته است. این محل به منبع یک ستاره همسایه بسیار درخشانتر 0.004 به WNW و چندین ستاره کم نورتر نزدیکتر است. دایره فیروزه‌ای داخلی دارای قطر 100 است که مطابق با بهترین نمونه در تصاویر بررسی میکرولنزینگ زمینی است. قطر دایره فیروزه‌ای بیرونی 200 است که دیدن آن غیرعادی نیست. منبع، همسایه درخشان و چندین ستاره کم نورتر معمولاً در قابهای زمینی با هم ترکیب می‌شوند و با دیدن این ترکیب افزایش می‌یابد. اعتبار: https://arxiv.org/pdf/2201.13296.pdf

یک تیم بین‌المللی از محققان تأیید کرده‌اند که یک رویداد میکرولنزینگ احتمالی که در سال 2011 شاهد بودیم به دلیل وجود یک سیاه‌چاله شناور آزاد بود که در فضای بین‌ستاره‌ای پرسه می‌زد – اولین مورد از نوع خود که تاکنون مشاهده شده است.

دانشمندان مدتی است که تصور می‌کردند سیاه‌چاله‌های زیادی در فضای بین ستاره‌ای سرگردان هستند، اما تاکنون یکی از آنها را پیدا نکرده بودند. این امر به دلیل ماهیت یک سیاهچاله است – تشخیص آنها در پس زمینه سیاه فضا دشوار است. با این حال، شواهد وجود آنها قوی بود. تحقیقات قبلی نشان داده است که سیاهچاله‌ها اغلب زمانی تشکیل می‌شوند که ستارگان به پایان عمر خود می‌رسند و هسته آنها فرو می‌ریزد و به طور کلی ابرنواختری تولید می‌کند و از آنجایی که بسیاری از این ابرنواخترها مشاهده شده‌اند، واضح به نظر می‌رسید که در نتیجه سیاهچاله‌های زیادی ایجاد شده باشند.

اما یافتن آنها به معنای جستجوی اثرات لنز است، زمانی که نور ستاره‌ها با کشش سیاهچاله خم می‌شود. با توجه به فواصل زیاد، اثر لنز ناچیز است و تشخیص با استفاده از بهترین تلسکوپهای مدرن را تقریبا غیرممکن می‌کند. اما به طور شانسی در سال 2011 زمانی که دو تیم پروژه به دنبال چنین عدسی‌هایی بودند، ستاره‌ای را دیدند که به نظر می‌رسید بدون هیچ دلیلی روشن می‌شد. محققان با کنجکاوی، شروع به تجزیه و تحلیل داده‌های هابل کردند. آنها به مدت شش سال شاهد تغییر نور بودند و امیدوار بودند که این تغییر به دلیل بزرگنمایی یک سیاهچاله باشد. سپس، آنها چیز دیگری پیدا کردند – به نظر می‌رسید که موقعیت ستاره تغییر کند. محققان پیشنهاد می‌کنند که این تغییر تنها می‌تواند به دلیل اعمال نیرویی از جسم متحرک نادیده‌ای باشد که نور را در حین عبور از کنارش به سمت خود می‌کشید: یک سیاه‌چاله بین‌ستاره‌ای. محققان به مطالعه ستاره و نور آن ادامه دادند و در نهایت احتمال هر گونه نوری را رد کردند که از لنز می‌آید و همچنین تأیید کردند که بزرگنمایی مدت طولانی دارد که هر دو شرط لازم برای تأیید وجود یک سیاه‌چاله هستند.

در مجموع، شواهد به اندازه کافی قوی هستند که رؤیت یک سیاهچاله شناور آزاد را تایید کنند. محققان حتی توانستند اندازه آن را در هفت جرم خورشیدی اندازه‌گیری کنند. آنها همچنین دریافتند که سرعت آن تقریباً 45 کیلومتر در ثانیه است.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

First ever free-floating black hole found roaming through interstellar space

by Bob Yirka , Phys.org FEBRUARY 4, 2022 

https://phys.org/news/2022-02-free-floating-black-hole-roaming-interstellar.html