ایتنا - دو راه برای ساخت سیاهچاله ابرپرجرم وجود دارد؛ اما در مورد این سیاهچاله، هیچکدام از آنها چندان با عقل جور در نمی‌آیند.
دوشنبه ۱۲ آبان ۱۳۹۹ ساعت ۰۱:۰۰
مبدأ یک کهکشان، سیاهچاله‌شناسان را دچار سردرگمی کرده است
به گزارش ایتنا و به نقل از Space، باید گفت سیاهچاله یک تکینگی است؛ منطقه‌ای در فضا-زمان که ماده در آنجا بسیار فشرده شده و در قالب یک نقطهٔ بی‌شکل فروپاشیده است. سیاهچاله‌های ابرپرجرم، هیولاهای کیهانی هستند که معمولاً میلیاردها برابر خورشید ما جرم دارند. این موجودات در مراکز کهکشانهای بزرگ نشسته‌اند و گاز و ستاره‌های اطراف را با گران فوق‌العاده‌ای که دارند، می‌بلعند. یکی از همین‌ها در مرکز کهکشان راه شیری و دیگری بزرگتر در مرکز کهکشان Virgo A در کمین نشسته که اخترشناسان از آن عکس هم گرفته‌اند. اما هنوز مشخص نیست که چگونه این اشیاء غول‌آسا شکل گرفته‌اند.
فیزیکدانان بر این باورند که دو امکان وجود دارد: یکی اینکه شاید سیاهچاله‌های ابرپرجرم، بازتاب‌دهندهٔ ویژگی‌های باستانی کیهان باشند؛ یعنی اشیائی که پس از مهبانگ به‌طور مستقیم و از جریان گستردهٔ جرم در فضا، به‌وجود آمده باشند. دیگری اینکه شاید آنها مانند هر سیاهچاله دیگری در جهان تشکیل شده باشند؛ یعنی در نتیجهٔ انفجار ستاره‌های در حال مرگ. اگر توضیح دوم درست باشد، سیاهچاله‌های ابرپرجرم ابتدا کوچک می‌بودند و با جذب گرد و غبار و ستارگان دیگر، توده‌های بیشتری را جمع می‌کردند.
تیموتی دیویس، اخترفیزیکدان دانشگاه کاردیف در ولز می‌گوید: «مشکل این است که در هر دو حالت، بیشتر سیاهچاله‌ها از بدو تولد به‌طور چشمگیری رشد کرده‌اند و ابرهای گاز و غبار را که اطراف آنها می‌چرخد، می‌بلعند. این باعث می‌شود تا سنگین‌تر شوند و تعیین توده‌هایی که زندگی خود را با آنها آغاز کرده‌اند دشوار شود».
بنابراین دیویس و همکارانش به‌دنبال کوچکترین سیاهچاله‌های ابرپرجرم می‌روند. وی می‌گوید: «این ابرپرجرم‌های کوچک شانس مصرف مقادیر زیادی از مواد را در گذشته خود نداشته‌اند، بنابراین ما با مطالعهٔ آنها به جایی نزدیک می‌شویم که بگوییم سیاهچاله‌های ابرپرجرم هنگام شکل‌گیری چگونه باید به نظر برسند».
پژوهشگران برای تعیین جرم سیاهچالهٔ ابرپرجرم در مرکز کهکشان NGC 404، آن را با استفاده از یک تکنیک جدید مورد مطالعه قرار دادند. آنها سرعت گاز مونوکسید کربن را هنگام چرخش به سمت سیاهچالهٔ ابرپرجرم مرکز این کهکشان اندازه‌گیری کردند. دیویس می‌گوید: «دقیقاً مثل آب در اطراف یک چاله، این گاز هم با نزدیک شدن به سیاهچاله سریعتر و سریعتر حرکت می‌کند».
این چرخش، محصولی از جرم سیاهچاله است، بنابراین سرعت چرخش که دقیقاً اندازه‌گیری شده، می‌تواند به محققان بگوید سیاهچاله چقدر وزن دارد. تصاویر ALMA با وضوح ۱٫۵ سال نوری (که برای چنین جسم دوردستی بسیار دقیق است) این امکان را فراهم کردند. دانشمندان دریافتند که این سیاهچالهٔ ابرپرجرم دارای جرمی کمتر از ۱ میلیون برابر خورشید ماست که بسیار کوچک به‌شمار می‌آید. دیویس می‌گوید براساس برآورد میزان رشد آن از زمان تولد تاکنون، احتمالاً وزن آن کمتر از ۵۰۰ هزار برابر جرم خورشید است.
هنوز منشا سیاهچاله‌ها یک راز است. اما یک مشکل هم وجود دارد: دیگر مشاهدات نشان داده‌اند که ابرپرجرم‌های بسیار بزرگ خیلی زود پس از مهبانگ به شکل فعلی خود وجود داشته‌اند، و این با فرضیه‌های ما راجع به رشد سریع سیاهچاله‌ها در تناقض قرار دارد.
دیویس می‌گوید: «ما دو راه اصلی برای ساختن سیاهچاله‌های ابرپرجرم سراغ داریم ولی هیچکدام از آنها نمی‌توانند مستقیماً سیاهچاله‌هایی با این اندازه ایجاد کنند. آنها در عوض باید در اندازه‌های کوچکتر متولد شده و سپس تا این حد باورنکردنی رشد کرده باشند». وی می‌افزاید: «ما نشان داده‌ایم که هر سازوکاری که باعث پدید آمدن سیاهچاله‌های ابرپرجرم بوده باشد، این امکان را برایشان فراهم می‌سازد تا در هنگام تولد، جرمی کمتر از ۵۰۰ هزار برابر خورشید داشته باشند».
بنابراین اکنون فیزیکدانان کمی بیشتر راجع به سیاهچاله‌های ابرپرجرم می‌دانند؛ اما هنوز هم مطمئن نیستند که این موجودات از کجا سر برآورده‌اند.
کد مطلب: 62817
