احتمال وجود ۱۷۰ میلیون سیاهچاله در «گورستان» کهکشان راه شیری
سیاهچالهها بهخوبی میتوانند خود را پنهان کنند. تنها زمانی که ماده اطراف خود را بلعیده و بهطور موقت درخشان میشوند، قابل شناسایی هستند. به همین دلیل، دانشمندان هنوز نمیتوانند تعداد دقیق سیاهچالههای با جرم ستارهای در کهکشان راه شیری را مشخص کنند.
به گزارش انتخاب، احتمال میرود که حدود ۱۷۰ میلیون سیاهچاله در «گورستان» کهکشان راه شیری پنهان شده باشند. سیاهچالهها به عنوان استادان پنهانکاری شناخته میشوند و تشخیص آنها تقریباً غیرممکن است، مگر در زمان بلعیدن ماده اطراف خود که بهطور موقت درخشان میشوند. به همین دلیل، تعداد دقیق سیاهچالههای با جرم ستارهای در کهکشان ما هنوز مشخص نیست.
اخترشناسان با شبیهسازی تاریخچه شکلگیری و تکامل کهکشان راه شیری، به تخمین جدیدی دست یافتهاند. این شبیهسازی نشان میدهد که احتمالاً حدود ۱۷۰ میلیون سیاهچاله با جرم ستارهای در کهکشان ما وجود دارد. همچنین، این شبیهسازی اطلاعاتی درباره محل پراکندگی، جرم و نوع انفجارهایی که این سیاهچالهها از آنها به وجود آمدهاند، ارائه میدهد که میتواند راهنمایی برای رصدهای آینده باشد.
نتایج این پژوهش بهمنظور انتشار در مجلات انجمن نجوم آمریکا (AAS) ارسال شده و در حال حاضر بهصورت پیشچاپ در پایگاه arXiv در دسترس است و هنوز فرایند داوری علمی را به پایان نرسانده است.
سیاهچالههای با جرم ستارهای، بقایای ستارههای بسیار پرجرم هستند. زمانی که سوخت هستهای یک ستاره به پایان میرسد، دیگر نمیتواند در برابر نیروی گرانش مقاومت کند و در نتیجه، ستاره در یک انفجار ابرنواختری منفجر میشود. هسته آن تحت فشار شدید گرانش فرو میریزد و به جرمی فوقالعاده چگال تبدیل میشود که حتی نور نیز نمیتواند از گرانش آن فرار کند. این ویژگی شناسایی سیاهچالهها را بسیار دشوار میکند، زیرا اخترشناسان عمدتاً به نور برای مطالعه جهان وابستهاند.
برای حل این مشکل، پژوهشگران به سرپرستی «تام واگ» از مؤسسه فلتآیرون آمریکا، نسخهای مجازی از کهکشان راه شیری ایجاد کردند و روند ۱۳.۶ میلیارد سال شکلگیری ستارهها، مرگ آنها، تولد سیاهچالهها و تکامل کهکشان را شبیهسازی کردند. نتایج این مدلها نشان میدهد که در طول عمر کهکشان راه شیری، حدود ۱۷۰ میلیون ستاره به سیاهچاله تبدیل شدهاند. این عدد در نگاه اول بسیار بزرگ به نظر میرسد، اما با توجه به وسعت کهکشان، تراکم سیاهچالهها چندان زیاد نیست.
بر اساس محاسبات پژوهشگران، در فاصلهای مشابه موقعیت خورشید از مرکز کهکشان، بهطور متوسط در هر ۶۲۵۰ پارسک مکعب تنها یک سیاهچاله وجود دارد. اگر این تعداد را در طول عمر ۱۳.۶ میلیارد ساله کهکشان تقسیم کنیم، بهطور میانگین هر ۸۰ سال یک سیاهچاله جدید شکل گرفته است. بیشتر سیاهچالهها در میلیاردها سال نخست تاریخ کهکشان و زمانی که نرخ تولد ستارهها بسیار بیشتر از امروز بود، به وجود آمدهاند.
یکی از نتایج جالب این پژوهش این است که بسیاری از سیاهچالهها پس از تولد، در محل تولد خود باقی نمیمانند. هنگامی که یک ستاره در انفجار ابرنواختری از بین میرود، اگر انفجار نامتقارن باشد، نیرویی به نام «لگد تولد» به سیاهچاله تازهمتولدشده وارد میشود و آن را با سرعت زیاد در کهکشان به حرکت درمیآورد. در موارد نادر، این سرعت آنقدر زیاد است که سیاهچاله حتی از کهکشان خارج میشود، اما در بیشتر موارد، فقط درون کهکشان جابهجا شده و محل استقرار آن با محل تولدش تفاوت پیدا میکند.
به همین دلیل، صفحهای که سیاهچالهها در آن پراکندهاند، بسیار ضخیمتر از صفحه ستارگان است. ضخامت دیسک ستارهای کهکشان راه شیری حدود ۳۰۶ پارسک است، اما پژوهشگران برآورد کردهاند که دیسک سیاهچالهها حدود ۷۹۰ پارسک ضخامت دارد.
شبیهسازیها نشان میدهد که سیاهچالههای سبکتر معمولاً فاصله بیشتری از صفحه کهکشان میگیرند، زیرا هنگام تولد «لگد» قویتری دریافت میکنند. در انفجارهایی که سیاهچالههای سبکتر را میسازند، مقدار بیشتری از مواد ستاره به فضا پرتاب میشود و همین امر نیروی پسزنی بیشتری ایجاد میکند. در مقابل، در سیاهچالههای سنگینتر، بخش بیشتری از مواد دوباره روی خود سیاهچاله سقوط میکند و شدت این ضربه را کاهش میدهد.
به گفته پژوهشگران، رصدهای آینده تنها به شمارش سیاهچالهها محدود نخواهد شد. بررسی جرم، سرعت و مسیر حرکت آنها میتواند اطلاعات ارزشمندی درباره نحوه مرگ ستارههای پرجرم، نوع انفجارهای ابرنواختری و فرآیند شکلگیری سیاهچالهها در اختیار دانشمندان قرار دهد. اگر مشاهدات آینده با پیشبینیهای این شبیهسازی مطابقت داشته باشد، مدلهای رایانهای کنونی اعتبار بیشتری پیدا خواهند کرد و میتوان از آنها برای درک بهتر تاریخچه و تکامل کهکشانها استفاده کرد. به باور پژوهشگران، مکان و حرکت امروزی سیاهچالهها در واقع ردپایی از گذشته کهکشان را در خود حفظ کرده است؛ بنابراین «گورستان پنهان» کهکشان راه شیری میتواند به آرشیوی ارزشمند از تاریخ میلیاردها ساله کهکشان ما تبدیل شود.
برچسب ها :اخترشناسی ، انتخاب ، سیاهچاله ، کهکشان راه شیری
- نظرات ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
- نظراتی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
- نظراتی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.
ارسال نظر شما
مجموع نظرات : 0 در انتظار بررسی : 0 انتشار یافته : ۰