سیاهچاله‌های غول‌‌پیکری که در عکس‌های کهکشان آندرومدا یافته شده‌اند

* گویا حتی سیاهچاله‌ها هم نمی‌توانند در برابر وسوسه‌ی خراب کردن عکس دیگران تاب آورده و خود را وارد عکسشان نکنند! یک چنین "عکس‌آزار" کیهانی‌ که مانند جرمی در پیش‌زمینه‌ی عکس‌های کهکشان زن در زنجیر دیده می‌شود، می‌تواند یکی از فشرده‌ترین جفت‌های ابرسیاهچاله‌ای باشد که تاکنون یافته شده.
تصویر پیوست با بهره از داده‌های پرتو X تلسکوپ چاندرا به دست آمده و سامانه‌ی  را به رنگ آبی نشان می‌دهد- تصویر بسیار بزرگ‌تر (۲۴ مگ)

رصدخانه‌ی پرتو X چاندرای ناسا به همراه چند تلسکوپ نوری زمینی، چشمه‌ی نور شگفت‌انگیزی نزدیک کهکشان زن در زنجیر (آندرومدا، همسایه‌ی کهکشانی ما)  یافته‌اند. این چشمه پیش از این گمان می‌رفت بخشی از کهکشان زن در زنجیر باشد ولی پژوهش تازه نشان می‌دهد این چشمه‌ی نور که LGGS J004527.30+413254.3 (یا تنها "جی۰۰۴۵ +۴۱) نامیده شده، در حقیقت یک جرم بسیار دوردست در فاصله‌ی ۲.۶ میلیارد سال نوری است که مانند یک "عکس‌آزار"، خود را در تصویر کهکشان زن در زنجیر نشان داده است.

در چارچوب زمینه‌ی این تصویر عکسی از کهکشان زن در زنجیر را می‌بینیم که از داده‌های نوری تلسکوپ فضایی هابل به دست آمده و در چارچوب پیوست هم تصویر پرتو X چاندرا (به رنگ آبی) از این جرم را می‌بینیم. در چارچوب پیوست، شمال بالا است و در تصویر زمینه شمال پایین، سمت راست است. کهکشان زن در زنجیر که ام۳۱ نیز خوانده می‌شود یک کهکشان مارپیچی در فاصله‌ی حدود ۲.۵ میلیون سال نوری زمین است.

چیزی که از دور بودن جی۰۰۴۵ +۴۱ جالب‌تر است اینست که گویا یک جفت سیاهچاله‌ی غول‌پیکر را در بر دارد که در مداری تنگ به گرد هم می‌چرخند. جرم کل این دو ابرسیاهچاله حدود ۲۰۰ میلیون برابر جرم خورشید برآورد شده.

جی۰۰۴۵ +۴۱ پیش از این به عنوان جرمی کاملا متفاوت -یک ستاره‌ی دوتایی- رده‌بندی شده بود که در خود کهکشان زن در زنجیر جای دارد. یک گروه از پژوهشگران با پیوند داده‌های پرتو X چاندرا و داده‌های طیفی تلسکوپ جمینای شمالی در هاوایی نشان دادند که جی۰۰۴۵ +۴۱ دستکم دو ابرسیاهچاله را در بر دارد. این گروه با بهره از داده‌های تلسکوپ‌های "کارخانه‌ی اجرام گذرای پالومار" در کالیفرنیا تغییراتی تکرارشونده را در نور جی۰۰۴۵ +۴۱ یافتند که نشانه‌ی حضور دو سیاهچاله‌ غول‌پیکر بود.

به برآورد دانشمندان، این دو سیاهچاله‌ی احتمالی با فاصله‌ی تنها چند صد برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید به گرد هم در چرخشند، یعنی چیزی کمتر از یک صدم سال نوری؛ آن را با نزدیک‌ترین ستاره به خورشید بسنجید که حدود ۴ سال نوری از ما فاصله دارد.

سامانه‌ای مانند جی۰۰۴۵ +۴۱ می‌تواند دستاورد ادغام دو کهکشان که هر یک ابرسیاهچاله‌ای داشته‌اند در میلیاردها سال پیش باشد. در چنین فاصله‌ای [میان این دو]، این دو سیاهچاله با گسیل امواج گرانشی ناگزیر به یکدیگر نزدیک و نزدیک‌تر می‌شوند.

یکی از نویسندگان این پژوهش، جان روآن از دانشگاه واشنگتن، سیاتل می‌گوید: «ما نمی‌توانیم جرم دقیق هر یک از این سیاهچاله‌ها را اندازه بگیریم. بسته به این جرم، این دو در زمانی از ۳۵۰ تا ۳۶۰ هزار سال دیگر به هم رسیده و با هم یکی خواهند شد.»

اگر جی۰۰۴۵ +۴۱ واقعا دو سیاهچاله که با فاصله‌ای به این نزدیکی به گرد هم می‌چرخند باشد، امواج گرانشی خواهد فرستاد، ولی آشکارسازهای لایگو و ویرگو نخواهند توانست سیگنال آن را ببینند. این دو رصدخانه‌های روی زمین تاکنون ادغام سیاهچاله‌های ستاره‌ای که جرمشان کمتر از ۶۰ برابر خورشید است را آشکار کرده‌ و همین تازگی نیز امواج گرانشی از ادغام دو ستاره‌ی نوترونی را دریافت کرده‌اند.

تره‌ور دورن-والنشتاین، او هم از دانشگاه واشنگتن می‌گوید: «ادغام ابرسیاهچاله‌ها نسبت به سیاهچاله‌های ستاره‌ای با سرعت کمی رخ می‌دهد. تغییرات کندتر در امواج گرانشی سامانه‌ای مانند جی۰۰۴۵ +۴۱ می‌تواند بهتر از همه با گونه‌ی دیگری از آشکارسازهای امواج گرانشی به نام "آرایه‌ی زمان‌سنجی ‌تپ‌اختر" دریافت شود.

پژوهشنامه‌ی این دانشمندان برای انتشار در نشریه‌ی آستروفیزیکال جورنال پذیرفته شده و نگارش پیش‌چاپ آن در این پیوند در دسترس است.

-------------------------------------------
کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه‌نامه:
black hole - photobomb - Andromeda galaxy - supermassive black hole - NASA - Chandra X-ray Observatory - optical - Milky Way - galaxy - LGGS J004527.30+413254.3 - J0045+41 - Hubble Space Telescope - M31 - spiral galaxy - Earth - Sun - star - X-ray - Gemini North - Hawaii - Palomar Transient Factory - California - gravitational wave - John Ruan - University of Washington - LIGO - Virgo - stellar-mass black hole - Trevor Dorn-Wallenstein - Pulsar Timing Array

منبع: chandra و nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه