محققان ممکن است یک سیاهچاله بدون ابرنواختر را در ابر ماژلانی بزرگ پیدا کرده باشند!!

در این شبیه سازی سیستم VFT 243، یک ستاره آبی داغ به دور یک سیاهچاله می‌چرخد.

ESO/L. کالچادا

به مدت شش سال، اخترشناسان سحابی رتیل را جست‌وجو می‌کردند و به دنبال گریزان‌ترین طعمه بودند: یک سیاه‌چاله خفته.

یافتن سیاهچاله‌های با جرم ستاره‌ای، علیرغم اینکه اجرام عظیمی هستند، می‌تواند بسیار دشوار باشد زیرا – همانطور که از نام آنها پیداست – نور ساطع نمی‌کنند. در عوض، دانشمندان باید بر مشاهدات غیرمستقیم تکیه کنند و به دنبال چگونگی رفتار ماده نزدیک برای پی بردن به حضور آنها باشند. ساده‌ترین روش این است که به دنبال سطوح بالای تابش اشعه ایکس تولید شده توسط ماده‌ای که سیاهچاله روی آن فرو می‌رود، به نام قرص برافزایشی باشند.

محققان گمان می‌کنند که بیلیونها سیاهچاله با جرم ستاره‌ای در گروه محلی کهکشان‌های ما وجود دارند (که 100 میلیون آن تنها در کهکشان راه شیری تخمین زده می‌شود). اگر بیشتر این سیاهچاله‌های با جرم ستاره‌ای در برابر اشعه ایکس غیرقابل تشخیص باشند، به این معنی که قرص برافزایشی نداشته باشند که نور ساطع می‌کند، در نتیجه تشخیص آن‌ها بسیار دشوار خواهد بود.

به همین دلیل است که به سیاهچاله‌ای خفته برخورد کردند، تقریباً نمی‌توانستند آن را باور کنند.

تومر شنار، سرپرست این مطالعه در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: «ما یک «سوزن در انبار کاه» شناسایی کردیم. “برای اولین بار، تیم ما گرد هم آمدند تا به جای رد کردن یک کشف سیاهچاله، گزارشی از کشف سیاهچاله ارائه کنند.” یافته‌های آنها در 18 جولای در Nature Astronomy منتشر شد.

هیچ آتش بازی برای این هیولا وجود ندارد

برای یافتن این سیاه‌چاله خفته، تیم به تقریباً 1000 ستاره پرجرم در سحابی رتیل در داخل ابر ماژلانی بزرگ نگاه کردند، به این امید که حداقل یکی از آن ستاره‌ها در یک دوتایی با هدف واقعی خود، یک سیاه‌چاله باشد.

VFT 243 در سحابی رتیل در داخل ابر ماژلانی بزرگ قرار دارد.

ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Wong et al., ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit

اما زمانی که آنها یک نامزد را در سیستم VFTS 243 پیدا کردند، در ابتدا شک داشتند. کریم البدری یکی از نویسندگان، که شنار از او به عنوان “ناوشکن سیاه‌چاله” یاد می‌کند، گفت: “من شک داشتم. اما من نتوانستم توضیح قابل قبولی برای داده‌هایی بیابم که شامل یک سیاهچاله نباشد.

این سیاهچاله تقریباً 9 برابر جرم خورشید است و دور یک ستاره غول‌پیکر آبی با جرم 25 خورشیدی می‌چرخد و به طرز عجیبی، محققان نتوانستند هیچ مدرکی دال بر باقیمانده ابرنواختر بیابند.

زمانی که ستارگان پرجرم به پایان عمر خود می‌رسند، اعتقاد بر این است که هسته آنها فرو می‌ریزد – به یک ستاره نوترونی یا یک سیاه چاله – و لایه‌های بیرونی آنها در یک انفجار ابرنواختری بیرون رانده می‌شوند. حداقل این چیزی است که فیزیکدانان معمولاً آن را درک کرده‌اند.

به نظر می‌رسد این سیاهچاله این روند را دنبال می‌کند. شنار می‌گوید: «به نظر می‌رسد ستاره‌ای که سیاهچاله را در VFTS 243 تشکیل داده بدون هیچ نشانه ای از انفجار قبلی به طور کامل نابود کرده است. این سناریو به نام فروپاشی مستقیم شناخته می‌شود. اساساً، ستاره مولد آنقدر پرجرم است که هسته آن بلافاصله در سیاهچاله فرو می‌ریزد و از انفجار ابرنواختری جلوگیری می‌کند.

شنار توضیح داد: «شواهدی برای این سناریوی «فروپاشی مستقیم» اخیراً در حال ظهور است. “اما مطالعه ما مسلماً یکی از مستقیم‌ترین نشانه‌ها را ارائه می‌دهد.”

به گفته این تیم، این یافته نه تنها بر سناریوی فروپاشی مستقیم «تاثیر اساسی» دارد، بلکه پیامدهای مهمی برای محققان امواج گرانشی دارد. صدها دوتایی آرام اشعه ایکس مشکوک به پنهان شدن در کهکشان راه شیری و ابرهای ماژلانی هستند، و VFTS 243 اولین “کشف بدون ابهام” چنین سیستمی است. یافتن تعداد بیشتری از این سیستم‌ها می‌تواند پیامدهای قوی بر میزان ادغام سیاه‌چاله‌هایی ببینند که دانشمندان انتظار دارند.

البدری گفت: «البته من از دیگران در این زمینه انتظار دارم که تحلیل ما را با دقت بررسی کنند و سعی کنند مدلهای جایگزین را تهیه کنند. “این یک پروژه بسیار هیجان‌انگیز است که باید در آن شرکت کرد.”

ترجمه: سارا سیدحاتمی

Black hole debunkers discover a sleeping giant

Researchers may have located a supernovaless black hole in the Large Magellanic Cloud.

By Caitlyn Buongiorno  

https://astronomy.com/news/2022/07/black-hole-debunkers-discover-a-sleeping-giant