فهرست مطالب
رصدخانه فضایی نیل گرلز سوئیفت ناسا موفق به ثبت یک سیاه‌چاله کلان‌جرم «سرگردان» شد که هنگام از هم گسیختن و بلعیدن یک ستاره در حاشیه یک کهکشان دوردست، درخششی فوق‌العاده از خود نشان داد.
به گزارش سرویس نجوم تکناک، این نوع رویدادهای اخترفیزیکی بسیار نادر هستند و تاکنون هیچ نمونه‌ای از آنها در چنین فاصله‌ای از هسته کهکشان مشاهده نشده بود.
رابرت استاین، پژوهشگر دانشگاه مریلند و مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا گفت: «هدف ما از جست‌وجوی این رویدادهای گسیختگی کشندی، یافتن سیاه‌چاله سرگردان کلان‌جرم نامرئی بود که از هسته کهکشان‌ها فاصله گرفته است. این کشف که تنها یکی از معدود نمونه‌های تاییدشده تاکنون محسوب می‌شود، روش جدید ما را برای شناسایی این اجرام تأیید می‌کند و راه را برای کشف نمونه‌های بیشتر هموار می‌سازد.» شرح کامل این پژوهش روز دوشنبه در نشریه The Astrophysical Journal Letters منتشر شد.
پژوهشگران در این مطالعه، یک فوران فوق‌درخشان را رصد کردند که بر اثر نزدیک شدن بیش از حد یک ستاره به یک سیاه‌چاله سرگردان و متلاشی شدن آن تحت تاثیر نیروهای کشندی گرانشی ایجاد شده بود. این پدیده در اخترفیزیک با عنوان «رویداد گسیختگی کشندی» (Tidal Disruption Event) شناخته می‌شود. جرم سیاه‌چاله سرگردان عامل این رویداد حدود یک میلیون برابر جرم خورشید برآورد شده است. این جرم نخستین بار در نوامبر ۲۰۲۵، پس از ثبت افزایش غیرعادی روشنایی در کهکشانی واقع در فاصله حدود ۷۵۰ میلیون سال نوری، توسط پروژه پیمایش آسمان ZTF در رصدخانه پالومار کالیفرنیا شناسایی شد. به گفته استاین، الگوریتم جدید هوش مصنوعی این پروژه توانست از میان حدود ۵۰۰ هزار پدیده نوری که هر شب ثبت می‌شود، به صورت خودکار فورانی را شناسایی کند که با وجود وقوع در حاشیه کهکشان، ویژگی‌های یک رویداد گسیختگی کشندی را داشت.
حتما بخوانید: چرا کوچک‌ترین ابرتلسکوپ جهان ممکن است بهترین عملکرد را داشته باشد؟ + تصویر
این رویداد برای چندین ماه در طول‌موج فرابنفش از کل کهکشان میزبان خود پرنورتر بود و به طور موقت انرژی معادل تابش حدود ۱۰ میلیارد خورشید منتشر کرد. در ادامه، تلسکوپ‌های دیگری از جمله تلسکوپ SOAR در شیلی طیف نوری این منبع را بررسی کردند و شواهدی به دست آوردند که ماهیت آن را به عنوان یک رویداد گسیختگی کشندی تقویت می‌کرد. سپس پژوهشگران با استفاده از رصدخانه سوئیفت ناسا، طول‌موج‌هایی را که از سطح زمین قابل مشاهده نیستند، مورد مطالعه قرار دادند. از جمله، تلسکوپ فرابنفش و نوری سوئیفت (UVOT) دمای این رویداد را حدود ۳۰ هزار درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری کرد که نشان‌دهنده انرژی بسیار بالای آن است. جاناتان کارنی، دانشجوی دکتری دانشگاه کارولینای شمالی بیان کرد: «ترکیب داده‌های حاصل از تمامی این رصدها به ما اجازه داد سایر سناریوهای احتمالی را رد کنیم و با اطمینان نتیجه بگیریم که این پدیده یک رویداد گسیختگی کشندی است، هرچند در موقعیتی کاملا غیرمنتظره رخ داده است.»
غول‌های پنهان در قلب کهکشان‌ها
تقریبا تمام کهکشان‌های شناخته‌شده میزبان یک سیاه‌چاله کلان‌جرم در هسته خود هستند. به طور متوسط، هر ۱۰۰ هزار سال یک‌بار، ستاره‌ای بیش از حد به این جرم فوق‌سنگین نزدیک می‌شود و در اثر نیروهای کشندی گرانشی دچار فروپاشی می‌گردد و یک «رویداد گسیختگی کشندی» (Tidal Disruption Event) ایجاد می‌کند. اگرچه احتمال وقوع چنین رویدادی در هر کهکشان بسیار پایین است، اما ستاره‌شناسان با پایش میلیون‌ها کهکشان موفق می‌شوند هر سال حدود ۳۰ رویداد از این نوع را در سراسر جهان شناسایی کنند.
بیشتر بخوانید: ۷ واقعیت درباره شفق شمالی که نمی‌دانستید
تا پیش از سال ۲۰۲۴، تمامی رویدادهای گسیختگی کشندی در هسته کهکشان‌ها مشاهده شده بودند، چرا که تمام سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم شناخته‌شده در همان نواحی قرار داشتند و سیاه‌چاله‌های کم‌جرم توان ایجاد چنین پدیده‌ای را ندارند. با وجود این، در سال ۲۰۲۴ نخستین نشانه‌های گسیختگی یک ستاره در فاصله ۲۶۰۰ سال نوری از مرکز یک کهکشان ثبت شد. این کشف مسیر جست‌وجوهای اخترشناسان را تغییر داد و اکنون تیم پژوهشی موفق شده است نمونه دیگری را در فاصله‌ای بیش از ۳۰ هزار سال نوری از مرکز یک کهکشان شناسایی کند.
سرچشمه احتمالی سیاه‌چاله سرگردان
به گفته رابرت استاین، این سیاه‌چاله به احتمال زیاد در مرکز یک کهکشان شکل گرفته است، اما نه کهکشانی که اکنون در حاشیه آن مشاهده می‌شود. پژوهشگران دو سناریوی اصلی را مطرح کرده‌اند. در سناریوی نخست، ادغام سه یا چند کهکشان باعث برهم‌کنش گرانشی میان سیاه‌چاله‌های مرکزی آنها شده و سبک‌ترین سیاه‌چاله را به نواحی بیرونی کهکشان پرتاب کرده است. در سناریوی دوم، یک کهکشان کوتوله همچنان در حال ادغام با کهکشان بزرگ‌تر است و یکی از ستاره‌های آن در جریان این فرایند، بیش از حد به سیاه‌چاله کلان‌جرم کهکشان کوتوله نزدیک و دچار گسیختگی کشندی شده است. استاین تاکید کرد که کشف نمونه‌های بیشتر می‌تواند سرچشمه این سیاه‌چاله سرگردان را روشن کند و به پرسش بنیادی درباره فراوانی سیاه‌چاله‌های سرگردان در کیهان پاسخ دهد.
رصدخانه‌های آینده به کمک می‌آیند
اس. بردلی سنکو، پژوهشگر ارشد ماموریت سوئیفت در ناسا اعلام کرد که فعالیت ابزارهای UVOT و XRT این رصدخانه به طور موقت متوقف شده است تا فضاپیما در تابستان امسال به مدار بالاتری منتقل شود. سوئیفت که ماموریت اصلی آن بین سال‌های ۲۰۰۴ تا ۲۰۰۶ اجرا شد، پس از ۲۰ سال فعالیت به دلیل مقاومت لایه‌های فوقانی جو به تدریج ارتفاع مداری خود را از دست داده است. انتقال آن به مدار بالاتر می‌تواند عمر ماموریت را افزایش دهد و امکان ادامه جست‌وجوی سیاه‌چاله‌های سرگردان را فراهم کند. این روش جست‌وجو در سال‌های آینده با استفاده از داده‌های رصدخانه ورا سی. روبین در شیلی و تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن ناسا نیز به کار گرفته خواهد شد.
برای مطالعه بیشتر: راز ۵۰ ساله سیاه‌چاله مرکز راه شیری فاش شد
به گفته جاناتان کارنی، پیمایش‌های گسترده و عمیق رصدخانه روبین تعداد بسیار بیشتری از رویدادهای گسیختگی کشندی، به‌ویژه نمونه‌های خارج از هسته کهکشان‌ها را آشکار خواهد کرد. از سوی دیگر، تلسکوپ فضایی رومن با توانایی رصد اجرام بسیار دور، امکان مطالعه رویدادهایی تا حدود ۹ میلیارد سال در گذشته کیهان را فراهم می‌کند. ترکیب داده‌های این مأموریت‌ها با رصدهای سوئیفت و تلسکوپ‌های زمینی، گامی مهم در تکمیل سرشماری سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم جهان و درک بهتر تکامل آنها خواهد بود.
