منجمان با تلسکوپ VLT نزدیک‌ترین جفت سیاهچاله‌های پرجرم را کشف کردند

ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) موفق شدند نزدیکترین جفت سیاهچاله‌های پرجرم به زمین را کشف کنند. این دو جرم که از هر جفت سیاهچاله غول‌پیکر رصد شده تا پیش از این بزرگتر است، فاصله بسیار کمی دارند و درنهایت با یکدیگر ادغام می‌شوند.

این جفت سیاهچاله عظیم که در کهکشان NGC7727 و در صورت فلکی «دلو» قرار دارد، حدود ۸۹ میلیون سال نوری از زمین دور است. اگرچه ممکن است گمان کنید این فاصله بسیار زیاد است، اما رکورد قبلی مرتبط با جفت سیاهچاله‌ای بود که ۴۷۰ میلیون سال نوری از ما دور بود.

سیاهچاله‌های پرجرم در مرکز کهکشان‌های پرجرم کمین می‌کنند و زمانی که دو کهکشان از این قبیل با یکدیگر ادغام می‌شوند، سیاهچاله‌های مرکزی‌شان در مسیر برخورد با یکدیگر قرار می‌گیرند. جفت سیاهچاله‌های کهکشان NGC7727 دارای رکورد کوچکترین فاصله جدایی از یکدیگر نیز هستند. فاصله آن‌ها تنها ۱۶۰۰ سال نوری است. «کارینا وگل»، ستاره‌شناس رصدخانه استراسبورگ در فرانسه و نویسنده اصلی این مطالعه می‌گوید: «این اولین بار است که دو سیاهچاله کلان پرجرم را می‌بینیم که تا این اندازه بهم نزدیک هستند. این فاصله، نصف فاصله‌ رکورد پیشین در جدایی دو سیاهچاله در یک جفت از یکدیگر است.»

«هولگر باومگارد»، استاد دانشگاه کوئینزلند استرالیا و یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید: «فاصله جدایی و سرعت دو سیاهچاله نشان می‌دهد که احتمالا در ۲۵۰ میلیون سال آینده باهم ادغام خواهند شد و سیاهچاله غول‌پیکری را شکل می‌دهند. ادغام سیاهچاله‌هایی از این دست می‌تواند توضیح دهد که چگونه پرجرم‌ترین سیاهچاله‌ها در کیهان به وجود می‌آیند.»

وگل و تیمش توانستند جرم این دو سیاهچاله را با مشاهده اینکه چگونه کشش گرانشی هر سیاهچاله بر حرکت ستارگان اطراف تاثیر می‌گذارد، تعیین کنند. سیاهچاله بزرگتر که درست در هسته کهکشان NGC 7727 قرار دارد، جرمی تقریبا ۱۵۴ میلیون برابر جرم خورشید دارد. جرم سیاهچاله دیگر نیز در حدود ۶.۳ میلیون برابر جرم خورشید است.

این اولین بار است که جرم اجرام به این روش برای یک جفت سیاهچاله کلان جرم اندازه‌گیری می‌شود. این شاهکار به لطف نزدیکی سیستم به زمین و مشاهدات دقیقی که تیم در رصدخانه «پارانال» در شیلی انجام داده است، امکان‌پذیر شد. تیم محققان با استفاده از کاوشگر طیف‌سنجی MUSE و ابزاری که وگل در طول مدت کار با آن را یاد گرفته بود، چنین دستاوری را کسب کرد. وگل در دوران دانشجویی خود، اندازه‌گیری‌ جرم‌ها با MUSE و استفاده از داده‌های اضافی از تلسکوپ‌های فضایی مانند ناسا و یا تلسکوپ فضایی آژانس اروپا را در ESO آموخت – رصدخانه جنوبی اروپا دانشمندان را در سراسر جهان قادر می‌سازد تا اسرار عالم را کشف کنند. این رصدخانه در سال ۱۹۶۲ تاسیس شد و امروزه توسط ۱۶ کشور و به میزبانی شیلی مدیریت می‌شود. بدین ترتیب آموخته‌های خود را برای اندازه‌گیری جرم سیاهچاله‌های کهکشان NGC 7727 به کار برد.

ستاره‌شناسان در ابتدا مشکوک بودند که کهکشان میزبان دو سیاهچاله است، اما تابه‌حال نتوانسته بودند حضور آن‌ها را تایید کنند. زیرا ما مقادیر زیادی از تشعشعات پرانرژی را که از محیط آن‌ها به سمت ما می‌آید، نمیبینیم. وگل می‌گوید: «یافته‌های ما نشان می‌دهد که ممکن است تعداد بیشتری از آثار ادغام کهکشان‌ها در آن محل وجود داشته باشد و ممکن است حاوی سیاهچاله‌های پرجرم دیگری نیز باشد که پنهان هستند و ما تاکنون موفق به رصد آن‌ها نبوده‌ایم. بدین ترتیب می‌توان تعداد کل سیاهچاله‌های کلان شناخته شده در کهکشان محلی را تا ۳۰ درصد بیشتر تخمین زد.»

انتظار می‌رود که جستجو برای جفت‌های سیاهچاله‌های ابَر پرجرم پنهان مشابه منجر به جهشی بزرگ در ساخت تلسکوپ‌های پیشرفته‌تر شود – مانند ELT که قرار است تا اواخر دهه میلادی در صحرای آتاکامای شیلی راه‌اندازی شود. این صحرا به علت شرایط منحصربه‌فردی که از نظر تاریکی و صاف بودن آسمان دارد، مکانی مناسب برای رصد آسمان است و میزبان بسیاری از تسلکوپ‌ها است.

تلسکوپ ETL را به علت قدرت بالا در رصد اجرام آسمانی، بزرگترین چشم جهان در آسمان لقب داده‌اند. «استیفن میسکه»، اخترشناس در ESO در شیلی و رئیس ESO Paranal Science Operations می‌گوید: «کشف این جفت سیاهچاله بزرگ، تازه شروع راه ماست. با ابزاری که تلسکوپ ETL در اختیار ما قرار می‌دهد، قادر خواهیم بود چنین کشف‌هایی را بسیار بیشتر از آنچه در حال حاضر امکان‌پذیر است، انجام دهیم. داشتن ETL برای درک بهتر هستی ضروری است.»