جدید ترین عناوین خبری امروز
مجله علمی کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

سیاه‌چاله پنهان
زمان آن فرارسیده تا تمام سیاه‌چاله‌های ناپدید شده را پیدا کنیم.

دانشمندان در جستجوی میلیون‌ها سیاه‌چاله پنهان در کهکشان هستند

این بحث در ابتدا توسط دو اخترفیزیکدان ژاپنی مطرح شد که در مقاله‌ای روش تحقیقاتی را برای یافتن میلیون‌ها سیاه‌چاله پنهان ، که ممکن است در کهکشان ما سکونت داشته باشند، پیشنهاد دادند. این سیاه‌چاله‌های گمشده در تاریکی، از غبارهای و مواد شناور بین‌ستاره‌ای تغدیه می‌کنند.

اما این فرآیند صددرصد نیست و مقدار زیادی ماده نیز با سرعت زیادی از سیاه‌چاله به بیرون می‌جهد. محققان می‌گویند هنگامی‌که ماده‌ی خروجی با محیط اطراف واکنش نشان می‌دهد، امواج رادیویی ایجاد می‌کند که تلسکوپ‌های رادیویی قادر به تشخیص آن هستند، و اگر ستاره‌شناسان قادر باشند این امواج را از بقیه‌ی صداهای کهکشان تفکیک کنند، آن‌وقت می‌توانند محل سیاه‌چاله‌های ناپیدا را پیدا کنند.

محققان ژاپنی در مقاله‌ی خود، که هنوز به‌طور رسمی بررسی نشده است و نسخه‌ی ابتدایی آن از تاریخ یک جولای بر روی arXiv موجود خواهد بود، مطرح کردند که یک راه ساده برای مشاهده‌ی سیاه‌چاله پنهان این است که آن را از طریق انتشار اشعه ایکس ردیابی کنیم.

چرا اینگونه است؟ سیاه‌چاله ماده را از فضا به درون خود می‌کشد. ماده هنگام حرکت به سمت سیاه‌چاله، در لبه‌ی آن شتاب می‌گیرد و چیزی به نام قرص برافزایشی تشکیل می‌دهد. مواد درون قرص درحالی‌که به سمت افق رویداد، نقطه بدون بازگشت سیاه‌چاله، کشیده می‌شوند بر روی هم نیز ساییده می‌شوند و طی این فرآیند پرتو ایکس منتشر می‌شود. اما سیاه‌چاله‌های منزوی که نسبت به ابرسیاه‌چاله‌ها، کوچکتر هستند، پرتو ایکس زیادی را از این طریق ایجاد نمی‌کنند. به بیان ساده ماده یا انرژی زیادی در دیسک برافزایشی آن‌ها برای ایجاد پرتو ایکس وجود ندارد. استفاده از پرتو ایکس بر روی سیاه‌چاله‌های منزوی در تحقیقات قبلی نتایج قطعی به همراه نداشته است.

احتمالا نوع نادری از سیاه‌چاله‌ سرگردان اطراف راه شیری باشد

محققان دیاچی تسونا از دانشگاه توکیو و نوریتا کاوناکا از دانشگاه کیوتو، در مقاله‌شان نوشته اند: «این جریان خروجی ممکن است بتواند سیاه‌چاله‌های پنهان را در طول‌موج‌های دیگر قابل تشخیص کند. جریان خروجی می‌‌تواند با محیط اطرافش تعامل داشته باشد و شوک‌های غیربرخوردی قوی را در راستای حرکت ایجاد کند. این موج‌ها می‌توانند میدان مغناطیسی را تقویت کنند و به الکترون‌ها شتاب دهند و این الکترون‌ها تششعات سینکروترونی را در طول‌موج‌های رادیویی از خود منتشر کنند.»

به بیان دیگر جریان تشعشعات در فضاهای میان‌ستاره‌ای به الکترون سرعتی می‌دهد که باعث تولید امواج رادیویی می‌شود. سایمون پورتگیس زوارت اخترفیزیکدان دانشگاه لیدن در هلند، که در تحقیقات تسونا و کاوناکا شرکت ندارد، می‌گوید مقاله‌ی آن‌ها بسیار جالب است. پورتگیز زوارت همچنین در مورد مسئله‌ی سیاه‌چاله پنهان یا همان ساه‌چاله‌هایی با جرم متوسط مطالعاتی انجام داده است.

پورتگیز زوارت به مجله‌ی Live Science گفته است: «این می‌تواند راه‌حل بسیار عالی برای یافتن سیاه‌چاله‌های منزوی و پنهان باشد. من فکر می‌کنم اینگونه تحقیقات با کمک LOFAR (طیف فرکانس پایین در هلند) قابل انجام است؛ با این حال حساسیت مسئله ممکن است مشکلاتی ایجاد کند.»

پورتگیس زوارت توضیح می‌دهد: «سیاه‌چاله‌های جرم متوسط به عنوان حلقه‌ی گم‌شده‌ی دو نوع سیاه‌چاله‌ای هستند که اخترشناسان تاکنون شناسایی کرده‌اند. سیاه‌چاله‌های جرم ستاره‌ای که می‌توانند از دو تا صد برابر اندازه‌ی خورشید ما باشند و سیاه‌چاله‌های بسیار پرجرم (ابرسیاه‌چاله) که مانند هیولای عظیم‌الجثه در مرکز کهکشان‌ها زندگی می‌کنند و اندازه‌ی آن‌ها صدها هزار برابر خورشید است.

سیاه‌چاله‌های جرم ستاره‌ای گاهی‌اوقات در مجموعه‌های دوتایی با ستاره‌های عادی دیده می‌شوند. از آن‌جایی که سیستم دوتایی آن‌ها امواج گرانشی تولید می‌کند، این ستارگان همراه می‌توانند سوخت امواج پرتو ایکس را فراهم کنند و به این ترتیب شناسایی شوند. همچنین ابرسیاه‌چاله باتوجه به جرم بسیار زیادش، دارای قرص برافزایشی است که انرژی زیادی از خود ساطع می‌کند و ستاره‌شناسان می‌توانند آن را تشخیص داده و یا حتی از آن عکس‌برداری کنند.

انرژی تاریک عجیب‌تر می‌شود: این نیروی اسرارآمیز می‌تواند با گذشت زمان تغییر کند

اما شناسایی و تشخیص سیاه‌چاله‌های جرم متوسط، که بین دو طبقه‌بندی دیگر قرار گرفته، بسیار دشوارتر است. تعداد انگشت‌شماری اشیا در فضا وجود دارند که اخترشناسان گمان می‌کنند ممکن است سیاه‌چاله جرم متوسط باشند، اما نتایج هیچ‌کدام از آن‌ها تاییدشده نیستند. با این حال نتایج تحقیقات قبلی، مانند مقاله‌ای در سال ۲۰۱۷ در مجله‌ی ماهانه‌ی جامعه‌ی سلطنتی اخترشناسی، که با پورتگیس زوارت همکاری داشته، نشان می‌دهد که میلیون‌ها عدد از آن‌ها می‌توانند درفضا وجود داشته باشند.

تسونا و کاواناکا معتقدند که شاید بهترین چشم‌انداز برای مطالعه‌ی سیاه‌چاله‌های جرم متوسط به‌وسیله‌ی امواج رادیویی، استفاده از تلسکوپ رادیویی یک کیلومتر مربعی SKA، که یک تلسکوپ رادیویی گسترده است، باشد. قرار است قسمت‌هایی از این تلسکوپ در آفریقای جنوبی و استرالیا ساخته شود و در مجموعه‌ای به مساحت یک کیلومتر مربع (۰.۳۹ مایل مربع) امواج رادیویی را جمع آوری کند.

این محققان تخمین می‌زنند حداقل ۳۰ سیاه‌چاله‌ی جرم متوسط، که از خود امواج رادیویی منتشر می‌کنند، در فاز اولیه‌ی آزمایش، که برای سال ۲۰۲۰ برنامه‌ریزی شده است، شناسایی شود. تعداد سیاه‌چاله‌های شناسایی‌شده ممکن است تا ۷۰۰ عدد هم پیشروی کند. آن‌ها نوشته‌اند SKA نه تنها امواج رادیویی ساطع‌شده از IBHs را رصد می‌کند، بلکه باید بتواند فاصله‌ی خیلی از آن‌ها را نیز به‌طور دقیق تخمین بزند. زمانی فرا می‌رسد که تمامی این سیاه‌چاله‌های گمشده برای ما آشکار شوند.


مترجم: مارال مشعوف/ ویراستار: زهرا جعفریان/ تحریریه‌ی رسانه‌ی علمی کیهان‌شناس

منبع: space

 دسته‌ها:
       
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

ماه‌گرفتگی چیست
ماه‌گرفتگی چیست و ماه‌گرفتگی بعدی چه زمانی اتفاق می‌افتد؟
43
کشف ماده ژله‌ای در ماه
کشف ماده ژله‌ای توسط کاوشگر چینی در قسمت پنهان ماه
138
گذر کاوشگر خورشیدی پارکر
سومین گذر کاوشگر خورشیدی پارکر از نزدیکی خورشید
81
بارش شهابی برساووشی
چرا بارش شهابی برساووشی سالی یک‌بار اتفاق می‌افتد؟
56
سیاره پرجرم
دومین سیاره پرجرم در مدار ستاره‌ی همسایه‌مان پیدا شد
75