نادرترین سیاهچاله راه شیری ممکن است در پشت ۷ ستاره که ‘نباید وجود داشته باشند’ پنهان شده است

ستاره شناسان ممکن است پس از مشاهده گروهی از ستارگان با سرعت غیرمحتمل در قلب یک خوشه ستاره ای نزدیک، سیاهچاله ای نادر ‘حلقه گمشده’ را در کهکشان راه شیری پیدا کرده باشند. در صورت تایید، این جوگرناتور کیهانی، که به عنوان سیاهچاله با جرم متوسط ​​(IMBH) شناخته می شود، دومین سیاهچاله بزرگی است که تاکنون در کهکشان ما پیدا شده است.

IMBH ها زیرمجموعه ای بسیار نادر از سیاهچاله ها هستند که بزرگتر از سیاهچاله های با جرم ستاره ای هستند اما کوچکتر از سیاهچاله های کلان جرم هستند. به گفته ناسا، این بدان معناست که جرم آنها بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ برابر خورشید است.

در تئوری، IMBH ها باید به اندازه سایر انواع سیاهچاله رایج باشند. با این حال، اخترشناسان برای یافتن IMBH های بالقوه یا تأیید وجود آنها تلاش کرده اند و مطمئن نیستند که چرا. در نتیجه، IMBH ها اغلب به عنوان سیاهچاله های حلقه گمشده شناخته می شوند. در حالی که چندین نامزد امیدوارکننده شناسایی شده‌اند، هیچ‌کدام ثابت نشده است که معامله واقعی است.

اکنون، در یک مطالعه اخیر که در ۴ آوریل در سرور پیش چاپ arXiv آپلود شد، محققان ممکن است شواهدی از وجود یک IMBH بزرگ در خوشه کروی امگا قنطورس – یک گروه فشرده از حدود ۱۰ میلیون ستاره در کهکشان راه شیری که در فاصله ۱۷۰۰۰ سال نوری از راه شیری قرار دارد، کشف کرده باشند. زمین.

این تیم ۵۰۰ عکس از امگا قنطورس را که توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده بود مقایسه کرد و از حرکت حدود ۱.۴ میلیون ستاره در مرکز خوشه نقشه برداری کرد. محققان در بیانیه ای نوشتند که این حداقل هفت ستاره را نشان داد که «نباید آنجا باشند».

این به این دلیل است که این ستاره‌ها به اندازه کافی سریع در حال چرخش هستند تا از گرانش خوشه فرار کنند و به فضای بین کهکشانی پرواز کنند. اما با وجود این، ستارگان با سرعتی سرسام آور در نزدیکی مرکز خوشه به گردش خود ادامه می دهند.

ماکسیمیلیان هابرل، نویسنده ارشد این مطالعه، کاندیدای دکترا در مؤسسه نجوم ماکس پلانک، می‌گوید: «محتمل‌ترین توضیح [برای این] این است که یک جرم بسیار عظیم به صورت گرانشی به این ستاره‌ها می‌کشد و آنها را نزدیک مرکز [خوشه] نگه می‌دارد. MPIA) در آلمان، در این بیانیه آمده است. تنها جرمی که می تواند تا این حد پرجرم باشد یک سیاهچاله است که جرم آن حداقل ۸۲۰۰ برابر خورشید ماست.

دومین سیاهچاله بزرگ راه شیری

امگا قنطورس یک موجود غیرعادی است: حدود ۱۰ برابر بزرگتر از سایر خوشه های کروی است و به طرز شگفت آوری مسطح است. آنقدر عظیم است که حتی می توانید آن را با چشم غیرمسلح در شب های تاریک و صاف ببینید، زمانی که تقریباً به اندازه ماه در آسمان شب از زمین دیده می شود.

محققان گمان می کنند که این خوشه احتمالاً قبلاً یک کهکشان کوتوله بوده است که قبل از کشیده شدن به وسط کهکشان به دور کهکشان راه شیری می چرخیده است. در نتیجه، دانشمندان اغلب به این فکر می‌کردند که آیا می‌توانست یک سیاه‌چاله قابل توجه در قلب آن وجود داشته باشد.

محققان برای اولین بار ایده IMBH را در امگا قنطورس در سال ۲۰۰۸ مطرح کردند، زمانی که هابل نشان داد که ستاره های این خوشه چقدر محکم در مرکز آن جمع شده اند. با این حال، در آن زمان، محققان دیگر استدلال کردند که این امر می تواند ناشی از انبوهی از چندین سیاهچاله کوچکتر با جرم ستاره ای باشد.

اما نویسندگان مطالعه استدلال می‌کنند که ستاره‌های فوق سریعی که در مطالعه جدید برجسته شده‌اند، وجود یک IMBH را نشان می‌دهند.

نادین نویمایر، اخترشناس در MPIA، یکی از نویسندگان این مطالعه، در بیانیه گفت: این کشف مستقیم‌ترین مدرکی است که تاکنون از وجود یک IMBH در امگا قنطورس وجود دارد. او افزود که اگر تایید شود، این دومین سیاهچاله بزرگ شناخته شده راه شیری پس از Sagittarius A * خواهد بود – سیاهچاله بسیار پرجرم در قلب کهکشان ما. ‘این هیجان انگیز است زیرا فقط تعداد بسیار کمی از سیاهچاله های دیگر با جرم مشابه شناخته شده اند.’

با این حال، وجود یک IMBH در امگا قنطورس تایید نشده است و به داده های بیشتری نیاز است تا مطمئن شویم که آیا واقعا وجود دارد یا خیر. همچنین دقیقاً مشخص نیست که این موجود کیهانی چقدر می‌تواند بزرگ باشد و کجاست.

به محققان در آینده فرصت داده شده است تا از تلسکوپ فضایی قدرتمند جیمز وب برای مشاهده عمیق‌تر در خوشه استفاده کنند، که به این معنی است که ممکن است برای شواهد بیشتری از وجود سیاه‌چاله منتظر طولانی‌تر نباشیم.