ستارهشناسان موفق به شناسایی یک سیاهچاله فوقپرجرم در کهکشانی دوردست به نام Cosmic Horseshoe شدهاند که احتمال میرود بزرگترین نمونه کشفشده در تاریخ باشد.
به گزارش تکناک، این سیاهچاله شگفتانگیز، جرمی معادل حدود ۳۶ میلیارد خورشید دارد. قدرت گرانش فوقالعاده این سیاهچاله باعث میشود که نور یک کهکشان پسزمینه بهطور کامل خم و حلقهای کامل، موسوم به حلقه اینشتین تشکیل شود.
بر اساس مطالعهای که ۷ اوت در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده، این سیاهچاله حدود ۱۰ هزار برابر پرجرمتر از سیاهچاله مرکز کهکشان راه شیری است و در یکی از بزرگترین کهکشانهای شناختهشده جای گرفته است. این کهکشان عظیم با خم کردن فضا-زمان، نور کهکشانهای دورتر را تغییر شکل میدهد و ساختار نعلاسبی شکلی را به وجود میآورد.
توماس کولت، استاد دانشگاه Portsmouth و یکی از نویسندگان این پژوهش گفت: «این سیاهچاله در میان ۱۰ سیاهچاله پرجرم تاریخ قرار دارد و به احتمال زیاد بزرگترین آنها است. اندازهگیریهای ما به لطف روش جدید، اطمینان بیشتری نسبت به سایر تخمینها دارد.»
پژوهشگران این جرم را با ترکیب دو روش عدسی گرانشی و جنبششناسی ستارهای شناسایی کردند. جنبششناسی ستارهای که بهعنوان روش استاندارد طلایی برای اندازهگیری جرم سیاهچالهها شناخته میشود، در فواصل بسیار دور کاربرد ندارد، اما افزودن اثر عدسی گرانشی به این روش به تیم اجازه داد تا محدودههای دورتر جهان را نیز بررسی کنند.
کولت توضیح داد: «ما اثر سیاهچاله را به دو شکل تغییر مسیر نور هنگام عبور از کنار آن و سرعت فوقالعاده بالای حرکت ستارگان در نواحی داخلی کهکشان میزبان، حدود ۴۰۰ کیلومتر بر ثانیه شناسایی کردیم. ترکیب این دو داده، وجود سیاهچاله را قطعی میکند.»
کارلوس ملو، دانشجوی دکترا در Universidade Federal do Rio Grande do Sul برزیل و سرپرست تیم گفت: «این یک سیاهچاله خاموش است که در زمان رصد، جذب ماده به صورت فعالانه ندارد. شناسایی آن تنها بر اساس نیروی گرانشی عظیم و تأثیرات آن بر محیط اطراف انجام شد. این روش امکان شناسایی سیاهچالههای فوقپرجرم پنهان را حتی در حالت خاموش، در سراسر جهان فراهم میکند.»
این بزرگترین سیاهچاله احتمالی، حدود ۵ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد. به گفته ملو، برای چنین فواصلی، اندازهگیری جرم سیاهچاله تنها زمانی ممکن است که فعال باشد، اما ترکیب عدسی گرانشی با پویایی ستارهای، اندازهگیری دقیقتری ارائه میدهد.
این کشف میتواند به درک بهتر ارتباط میان سیاهچالههای ابرپرجرم و کهکشانهای میزبان کمک کند. کولت توضیح داد: «با رشد کهکشانها، ماده به سمت سیاهچاله مرکزی هدایت میشود. بخشی از این ماده، سیاهچاله را بزرگتر میکند و بخش دیگر به صورت اختروش (Quasar) انرژی عظیمی را به کهکشان منتقل میکند، که مانع شکلگیری ستارههای جدید میشود.»
کهکشان راه شیری میزبان یک سیاهچاله ۴ میلیونخورشیدی است که در حال حاضر فعالیتی مشابه اختروش ندارد، اما در گذشته چنین بوده و ممکن است در آینده، بهویژه هنگام ادغام با کهکشان آندرومدا در حدود ۴.۵ میلیارد سال دیگر، دوباره فعال شود.
کهکشان میزبان این سیاهچاله یک «گروه فسیلی» است؛ ساختاری که حاصل ادغام کهکشانهای بزرگ بوده و اکنون به یک کهکشان واحد بسیار پرجرم بدون همراهان درخشان تبدیل شده است. کولت عنوان کرد: «به احتمال زیاد سیاهچالههای ابرپرجرم کهکشانهای همراه پیشین نیز با هم ادغام شدهاند و این سیاهچاله فوقپرجرم را شکل دادهاند.»
بزرگترین سیاهچاله در جریان مطالعه توزیع ماده تاریک در کهکشان Cosmic Horseshoe به طور اتفاقی کشف شد. اکنون تیم تحقیقاتی قصد دارد با استفاده از دادههای تلسکوپ فضایی Euclid آژانس فضایی اروپا، سیاهچالههای ابرپرجرم بیشتری را شناسایی و نقش آنها را در توقف شکلگیری ستارگان بررسی کند.
