اخترشناسان سیاه‌چاله‌ای را که ممکن است به‌طور ملایم شکل گرفته باشد، رصد کردند
نویسنده: ویل دانهم
تخیل هنری یک سیستم ستاره‌ای سه‌گانه به نام V404 Cygni را به تصویر می‌کشد که شامل یک سیاه‌چاله و دو ستاره معمولی است. در این تصویر، مواد به سرقت رفته از ستاره نزدیک (سمت چپ) به دور سیاه‌چاله (سمت راست) می‌چرخد، در حالی که ستاره سوم (بالا سمت راست) در دوردست درخشان است. (عکس از: خورخه لوگو / دسترسی از طریق رویترز / عکس بایگانی)
واشنگتن، 29 اکتبر (رویترز) - به‌طور سنتی، نجوم‌شناسان بر این باورند که سیاه‌چاله‌ها، این اشیاء فوق‌العاده متراکم با گرانش بسیار قوی که حتی نور نمی‌تواند از آن فرار کند، در نتیجه انفجارهای خشن به نام ابرنواختر از ستاره‌های بزرگ در حال مرگ شکل می‌گیرند. اما تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که برخی سیاه‌چاله‌ها ممکن است به‌طور ملایم‌تری متولد شوند.
محققان سیاه‌چاله‌ای را شناسایی کرده‌اند که به‌نظر می‌رسد از طریق فروپاشی هسته یک ستاره بزرگ در حال مرگ، بدون وقوع انفجار شدید، شکل گرفته باشد. این سیاه‌چاله به‌طور گرانشی به دو ستاره معمولی متصل شده است.
سیاه‌چاله‌ها قبلاً در حال چرخش به دور یک ستاره یا یک سیاه‌چاله دیگر در آنچه به عنوان سیستم‌های دوتایی شناخته می‌شود، مشاهده شده بودند. اما این اولین بار است که یک سیستم سه‌گانه شامل یک سیاه‌چاله و دو ستاره کشف می‌شود.
این سیستم حدود 7800 سال نوری از زمین فاصله دارد و در صورت فلکی قنطورس قرار دارد. یک سال نوری معادل فاصله‌ای است که نور در یک سال طی می‌کند و حدود 5.9 تریلیون مایل (9.5 تریلیون کیلومتر) است.
سیاه‌چاله V404 Cygni از زمان تأیید آن در سال 1992 به‌طور گسترده‌ای مورد مطالعه قرار گرفته و تصور می‌شد که تنها به دور یک ستاره دیگر می‌چرخد. اما داده‌های جمع‌آوری شده از تلسکوپ فضایی گایا نشان می‌دهد که این سیاه‌چاله در واقع دارای دو هم‌نشین است.
طبق گفته محققان، این سیاه‌چاله با جرم تخمینی نه برابر خورشید ما در حال مصرف یکی از همراهان خود است، که ستاره‌ای به جرم حدود 70 درصد از خورشید است. این ستاره هر 6.5 روز به دور سیاه‌چاله می‌چرخد و در فاصله‌ای حدود یک‌هفتم فاصله زمین تا خورشید واقع شده است.
به نظر می‌رسد سیاه‌چاله در حال به سرقت بردن مواد از این ستاره است که در مرحله غول سرخ به دلیل پیری طبیعی خود متورم شده است.
محققان همچنین یک ستاره دیگر با جرم حدود 1.2 برابر خورشید را شناسایی کرده‌اند که به‌طور گرانشی به این دو ستاره متصل است، اما در فاصله‌ای نسبتاً دورتر قرار دارد و هر 70,000 سال یک بار به دور آنها می‌چرخد. فاصله این ستاره 3500 برابر فاصله زمین تا خورشید است.
دلیل اینکه محققان بر این باورند که این سیاه‌چاله به‌طور ملایم شکل گرفته است، این است که اگر ستاره‌ای که به سیاه‌چاله تبدیل شده بود، منفجر می‌شد، سیستم سه‌گانه باید از هم می‌پاشید.
به طور کلی، یک سیاه‌چاله زمانی شکل می‌گیرد که یک ستاره بزرگ سوخت هسته‌ای خود را تمام کرده و به دلیل نیروی گرانشی خود فرو می‌ریزد. این فرایند منجر به انفجاری عظیم می‌شود که لایه‌های خارجی آن را به فضا پرتاب می‌کند و هسته فشرده‌شده تشکیل‌دهنده سیاه‌چاله باقی می‌ماند.
با این حال، برخی از نجوم‌شناسان یک مسیر دیگر برای تشکیل سیاه‌چاله به نام "فروپاشی مستقیم" پیشنهاد داده‌اند. در این حالت، ستاره پس از مصرف تمام سوخت خود به داخل فرو می‌ریزد، اما منفجر نمی‌شود.
کوین برجد، نجوم‌شناس مؤسسه فناوری ماساچوست و نویسنده اصلی مطالعه‌ای که در نشریه نیچر منتشر شده، گفت: «ما این رویدادها را "ابرنواخترهای ناموفق" می‌نامیم. در واقع، فروپاشی گرانشی به‌قدری سریع عمل می‌کند که نمی‌تواند انفجار ابرنواختری را فعال کند و در عوض یک انقباض حاصل می‌شود. این فرایند ممکن است بسیار دراماتیک و شگفت‌انگیز به‌نظر برسد، اما به معنای واقعی کلمه "ملایم" است، زیرا هیچ ماده‌ای از آن پرتاب نمی‌شود.»
محققان تخمین زده‌اند که اعضای این سیستم سه‌گانه حدود 4 میلیارد سال پیش به عنوان ستاره‌های معمولی شکل گرفته‌اند.
کریم ال-بدری، نجوم‌شناس کالتک و نویسنده همکار این مطالعه، افزود: «این سیستم سه‌گانه نمی‌توانست زنده بماند اگر سیاه‌چاله با یک کیک زایشی متولد شده باشد. بنابراین این کشف نشان می‌دهد که حداقل برخی از سیاه‌چاله‌ها بدون یک کیک متولد می‌شوند و به معنای انقباض آرام به جای انفجار ابرنواختری هستند.»
این سیستم برای همیشه دارای سه عضو نخواهد بود، زیرا سیاه‌چاله در حال مصرف همسایه نزدیک‌تر خود است. این موضوع نشان می‌دهد که برخی از سیستم‌های دوتایی شناخته‌شده با یک سیاه‌چاله و یک ستاره معمولی ممکن است در اصل به‌عنوان یک سیستم سه‌گانه شکل گرفته باشند و بعداً سیاه‌چاله یکی از شرکای خود را بلعیده باشد.
ال-بدری خاطرنشان کرد: «محققان پیش‌بینی کرده‌اند که سیستم‌های دوتایی سیاه‌چاله عمدتاً از طریق تکامل سه‌گانه شکل می‌گیرند، اما تا کنون هیچ مدرک مستقیمی برای این موضوع وجود نداشته است.»
نظر شما