جزییات کشف یک سیاهچاله در نزدیکی زمین

«تک شاخ» که ۱۵۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد، نزدیکترین سیاهچاله شناخته شده است که به طور غیرمعمولی کوچک است.

دانشمندان در تازه‌ترین مطالعات خود، سیاهچاله‌ای را کشف کردند که تنها ۱۵۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد و به «نزدیکترین سیاهچاله شناخته شده» معروف است.

جرم تازه کشف شده علاوه بر اینکه نزدیکترین سیاهچاله است، تنها سه برابر خورشید جرم دارد که آن را به کوچکترین سیاهچاله‌های کشف شده تبدیل می‌کند.

این تکینگی در همسایگی کیهانی ما «تک شاخ» لقب گرفته است، هم به این دلیل که نگاهی نادر به سیاهچاله کم جرم دارد و هم به دلیل قرار گرفتن در صورت فلکی تک شاخ.

ستاره شناسان دانشگاه ایالتی اوهایو، در جستجوی ستاره‌های درخشان همراه با سیاهچاله‌های «غیر متقابل» بودند (سیاه‌چاله‌هایی که مواد را از همراهان ستاره‌ای خود دور نمی‌کنند) که ناگهان نشانه‌هایی از اسب شاخدار در اطراف یک ستاره غول پیکر قرمز را مشاهده کردند.

با توجه به اینکه نور نمی‌تواند از سیاهچاله‌ها بگریزد، تا حد زیادی برای تلسکوپ‌های مبتنی بر نور قابل مشاهده نیستند. گفته می‌شود سیاهچاله‌هایی که سیستم‌های دودویی را با ستاره‌ها به اشتراک می‌گذارند، در صورت بلعیدن فعالانه گاز همراهان ستاره‌ای خود، گاهی اوقات نور پرانرژی تولید می‌کنند. سیاهچاله‌های بدون تعامل این انفجار‌های تابشی را ایجاد نمی‌کنند، اما ردیابی این اجرام دست نیافتنی با کشش گرانشی بیشتر بر روی ستاره‌های همدم امکان پذیر است.

این مطالعه تیم را بر آن داشت تا علائم همراه بالقوه ستاره را جستجو کند که باید از نور بسیار کمتری برخوردار بوده و از نظر جثه هم به مراتب پرجرم‌تر باشد.

بر اساس این مطالعه آن‌ها نتیجه گرفتند که غول قرمز روشن، دارای یک همراه تیره و عظیم است که کاندید مناسبی برای نزدیکترین سیاهچاله شناخته شده است.

جرم کم تک شاخ همچنین آن را در «شکاف جرمی» مرموز بین پرجرم‌ترین ستارگان نوترونی (تقریبا ۲.۲ برابر جرم خورشید) و کوچکترین سیاهچاله‌ها (تقریبا پنج برابر جرم خورشید) قرار می‌دهد.

بر اساس اظهارات ستاره شناسان، به نظر می‌رسد حداکثر نظری جرم یک ستاره نوترونی در حدود سه جرم خورشیدی باشد، بنابراین اسب شاخدار واقعا یکی از کوچکترین سیاهچاله‌های ممکن است.

کشف این سیستم‌ها به دانشمندان کمک می‌کند تا مکانیسم‌های ایجاد سیاهچاله‌ها/ ستاره‌های نوترونی را درک کنند. همچنین به درک ویژگی‌های این اشیاء جمع و جور در کهکشان راه شیری کمک خواهد کرد.

این اولین باری نیست که دانشمندان از کشف سیاهچاله با مجاورت نادر با زمین خبر می‌دهند. در سال ۲۰۲۰، تیم دیگری مشاهدات یک سیاهچاله بالقوه را که فقط ۱۰۰۰ سال نوری با ما فاصله دارد، در یک سیستم ستاره‌ای به نام HR ۶۸۱۹ منتشر کرد که به طور قابل توجهی از اسب شاخدار نزدیکتر است.

کشف «اسب شاخدار» سوالات جدیدی را در مورد فراوانی و رفتار سیاهچاله‌های «غیر متقابل» ایجاد می‌کند. ستاره شناسان تخمین می‌زنند که کهکشان راه شیری ممکن است شامل ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ سیستم شبیه اسب شاخ دار باشد. مشاهده بیشتر این سیستم‌ها می‌تواند چگونگی شکل گیری سیاهچاله‌ها در شکاف جرم را روشن کند و اینکه اغلب آن‌ها در سیستم‌های دودویی با انواع مختلف ستاره‌ها قرار می‌گیرند.