رکوردشکنی در کهکشان راه شیری با کشف بزرگترین سیاهچاله ستاره‌ای!

در یک کشف تاریخی، دانشمندان موفق شدند بزرگترین سیاهچاله ستاره‌ای را که تاکنون شناسایی شده، در نزدیکی کهکشان ما پیدا کنند. به نظر می‌رسد این سیاهچاله که با نام گایا BH3 شناخته می‌شود، حدود 33 برابر خورشید ما جرم دارد و این باعث می‌شود که بسیار بزرگ‌تر از رکورددار قبلی، یعنی سیاهچاله سیگنس ایکس-1، با جرم 21 برابر جرم خورشید، باشد.

بر اساس مقاله جدیدی که در مجله نجوم و اخترفیزیک منتشر شده است، این سیاهچاله تازه کشف شده در فاصله حدود 2000 سال نوری از زمین قرار دارد و در واقع دومین سیاهچاله شناخته شده نزدیک به منظومه شمسی ماست.

سیاهچاله‌های ستاره‌ای نوعی از سیاهچاله‌ها هستند که از بقایای ستارگان عظیم به وجود می‌آیند. هنگامی که ستاره‌ای به اندازه کافی بزرگ شود، سوخت هیدروژنی خود را برای سوزاندن تمام می‌کند، تحت گرانش خود فرو می‌ریزد و در یک ابرنواختر منفجر می‌شود و در نهایت تنها هسته عظیم ستاره بر جای می‌ماند. اگر جرم هسته به اندازه کافی زیاد باشد، به یک سیاهچاله فرو می‌ریزد، یعنی شیئی با چگالی و کشش گرانشی بسیار زیاد که حتی نور هم نمی‌تواند از آن فرار کند!

جرم سیاهچاله‌های ستاره‌ای معمولاً از حدود 5 تا چند ده برابر جرم خورشید ما متغیر است. با این حال، جرم آن‌ها در مقایسه با سیاهچاله‌های کلان جرم که در مرکز کهکشان‌ها، از جمله کهکشان خود ما، یافت می‌شوند و می‌توانند میلیون‌ها تا میلیاردها برابر جرم خورشید جرم داشته باشند، بسیار کمتر است. بنابراین، در حالی که این سیاهچاله تازه کشف شده، بزرگترین سیاهچاله ستاره‌ای در نزدیکی کهکشان ما است، اما همچنان بسیار کوچک‌تر از سیاهچاله کلان جرم Sagittarius A در مرکز راه شیری است.

گایا BH3 پس از آن کشف شد که اخترشناسان داده‌های مأموریت گایا متعلق به آژانس فضایی اروپا را تجزیه و تحلیل کردند و حرکت لرزان عجیبی را در ستاره‌ای واقع در صورت فلکی عقاب مشاهده کردند. معلوم شد که این لرزش ناشی از گردش ستاره به دور یک سیاهچاله، یعنی گایا BH3، بوده است. اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (VLT) و سایر رصدخانه‌ها، جرم سیاهچاله را تأیید کردند و مشخص شد که جرم آن به طور شگفت انگیزی 33 برابر جرم خورشید است.

اکثر سیاهچاله‌های ستاره‌ای دیگر در کهکشان ما از 10 برابر جرم خورشید فراتر نمی‌روند و این باعث می‌شود که گایا BH3 یک کشف نادر باشد.

پاسکواله پانوزو (Pasquale Panuzzo)، نویسنده این مطالعه و اخترشناس رصدخانه پاریس، که بخشی از مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS) است، در بیانیه‌ای گفته:

هیچکس انتظار نداشت که یک سیاهچاله با جرم بالا در نزدیکی ما پنهان باشد و تا به حال کشف نشده باشد. این کشفی است که فقط یک بار در طول عمر پژوهشی هر دانشمندی ممکن است اتفاق بیفتد.

دانشمندان امیدوار بودند ستاره‌ای که به دور گایا BH3 می‌گردد، سرنخ‌هایی در مورد ستاره‌ای که مرده است تا این سیاهچاله بتواند متولد شود، ارائه دهد، زیرا ستارگان دوتایی اغلب ترکیبات مشابهی دارند. داده‌های به دست آمده از ابزار طیف‌سنج اختری و بصری مادون بنفش (UVES) نصب‌شده روی VLT متعلق به ESO نشان داد که این ستاره از لحاظ فلزات بسیار فقیر است، به این معنی که ستاره مولد سیاهچاله نیز به احتمال زیاد همین‌طور بوده است.

اعتقاد بر این است که ستارگان فقیر از نظر فلز، که عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده‌اند و عناصر سنگین‌تر در آن‌ها کمتر دیده می‌شود، در طول عمر خود جرم بیشتری را حفظ می‌کنند و به طور بالقوه مواد کافی را برای تشکیل سیاهچاله‌های عظیم‌تر در زمان مرگشان به جای می‌گذارند. با این حال، تاکنون شواهد مستقیمی که ستارگان فقیر از فلز را به تشکیل سیاهچاله‌های پرجرم مرتبط کند، در دست نبوده است.

هنوز داده‌های بسیار بیشتری در مورد این سیاهچاله و ستاره همراه آن در حال جمع‌آوری است، اما این داده‌ها به طور کامل تا قبل از سال 2025 منتشر نخواهند شد. این کشف هیجان‌انگیز نه تنها بینشی جدید در مورد تکامل سیاهچاله‌های ستاره‌ای ارائه می‌دهد، بلکه می‌تواند به درک ما از کهکشان و جایگاه ما در آن نیز کمک کند.