یک سیاهچاله غیرمعمول در یک کهکشان همسایه کشف شده است
ستاره شناسان سیاهچاله ای را کشف کرده اند که شبیه هیچ سیاهچاله ای نیست. با جرم صد هزار خورشیدی، کوچکتر از سیاهچاله هایی است که در مرکز کهکشان ها یافتیم، اما بزرگتر از سیاهچاله هایی است که هنگام انفجار ستاره ها متولد می شوند. این امر آن را به یکی از تنها سیاه‌چاله‌های با چگالی متوسط تایید شده تبدیل می‌کند، شیئی که مدت‌هاست اخترشناسان به دنبال آن بودند.
ما اکتشافات بسیار خوبی از بزرگترین سیاهچاله ها با جرم ستاره ای، تا 100 برابر بزرگتر از خورشیدمان، و سیاهچاله های بسیار پرجرم در مراکز کهکشان هایی داریم که میلیون ها بار بزرگتر از خورشید ما هستند، اما هیچ اندازه گیری سیاهچاله وجود ندارد. بین آنها. نویسنده ارشد، آنیل ست، دانشیار نجوم در دانشگاه یوتا و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: این تفاوت بزرگی است.» این یافته شکاف را پر می کند.
این سیاهچاله در B023-G078، یک خوشه ستاره ای بزرگ در نزدیکترین کهکشان همسایه، آندرومدا، پنهان شده بود. محققان می‌گویند B023-G078 که مدت‌ها به عنوان یک خوشه کروی در نظر گرفته می‌شد، در عوض یک هسته پاک‌شده است. هسته‌های پاک‌شده بقایای کهکشان‌های کوچکی هستند که در کهکشان‌های بزرگتر سقوط کرده‌اند و ستاره‌های بیرونی آنها توسط نیروهای گرانشی حذف شده‌اند. آنچه در پشت سر باقی مانده است، یک هسته کوچک و متراکم است که به دور کهکشان بزرگتر می چرخد و در مرکز این هسته یک سیاهچاله قرار دارد.
رنوکا پچتی، نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید: «پیش از این، سیاه‌چاله‌های بزرگی را در هسته‌های عظیم و تمیز یافتیم که بسیار بزرگتر از B023-G078 هستند. می‌دانستیم که باید سیاه‌چاله‌های کوچک‌تری در هسته‌های با جرم کمتر وجود داشته باشد، اما هرگز شواهد مستقیمی وجود نداشت.» جان مورز از دانشگاه لیورپول، که مطالعه را زمانی که در دانشگاه یوتا بود آغاز کرد. "من فکر می کنم این یک مورد کاملاً واضح است که ما بالاخره یکی از این سایت ها را پیدا کردیم."
این مطالعه در 11 ژانویه 2022 منتشر شد مجله اخترفیزیک.
پیشگویی از چندین دهه
B023-G078 به عنوان یک خوشه ستاره ای کروی عظیم شناخته می شد - مجموعه ای کروی از ستارگان که توسط گرانش به هم متصل شده اند. با این حال، تنها یک رصد از این جسم وجود داشت که جرم کل آن، حدود 6.2 میلیون جرم خورشیدی را تعیین کرد. سال‌ها، ست احساس می‌کرد که چیز دیگری است.
می‌دانستم که سایت B023-G078 یکی از عظیم‌ترین سایت‌های آندرومدا است و فکر می‌کردم می‌تواند نامزدی برای یک هسته پاک باشد. اما برای اثبات آن به داده هایی نیاز داشتیم. ست گفت: «ما برای تلسکوپ‌های مختلف درخواست داده بودیم تا رصدهای بیشتری در طول سال‌های بسیار زیاد داشته باشیم، و پیشنهادات من همیشه شکست خورده بود. زمانی که در سال 2014 یک سیاهچاله بسیار پرجرم را در هسته کشف کردیم، رصدخانه جمینی این فرصت را به ما داد تا این ایده را کشف کنیم.
پچت، ست و تیمشان با داده‌های رصدی جدید خود از رصدخانه جمینی و تصاویر تلسکوپ فضایی هابل، با مدل‌سازی نمایه نوری جسم، نحوه توزیع جرم در جسم را محاسبه کردند. خوشه کروی دارای مشخصات نوری مشخصی است که در نزدیکی مرکز مانند مناطق بیرونی است. B023-G078 متفاوت است. نور در مرکز گرد است و سپس با حرکت به سمت بیرون صاف تر می شود. ترکیب شیمیایی ستارگان نیز تغییر می‌کند و عناصر سنگین‌تری در ستارگان در مرکز نسبت به آنهایی که نزدیک لبه جسم هستند، تغییر می‌کند.
خوشه‌های ستاره‌ای کروی اساساً در یک زمان تشکیل می‌شوند. در مقابل، این هسته‌های پاک‌شده ممکن است دوره‌های مکرر شکل‌گیری داشته باشند که در آن گاز در مرکز کهکشان سقوط می‌کند و ستاره‌ها را تشکیل می‌دهد. و سایر خوشه‌های ستاره‌ای ممکن است توسط گرانش به مرکز کشیده شوند. نیروهای کهکشان، "ست گفت. «این نوعی زباله‌دانی برای یک سری چیزهای مختلف است. بنابراین ستارگان در هسته های پاک شده پیچیده تر از خوشه های کروی خواهند بود. و این همان چیزی است که در B023-G078 دیدیم."
محققان از توزیع جرم جسم برای پیش بینی سرعت حرکت ستارگان در هر نقطه از خوشه و مقایسه آن با داده های خود استفاده کردند. ستاره ها با بیشترین سرعت به دور مرکز می چرخیدند. زمانی که آنها مدلی را بدون گنجاندن سیاهچاله ساختند، ستارگان مرکز در مقایسه با رصدهایشان بسیار کند بودند. هنگامی که آنها سیاهچاله را اضافه کردند، سرعتی را دریافت کردند که با داده ها مطابقت داشت. سیاهچاله به اثبات اینکه این جسم یک هسته تمیز است می افزاید.
پچتی گفت: «سرعت‌های ستاره‌ای که ما دریافت می‌کنیم به ما شواهد مستقیمی می‌دهد که نشان می‌دهد مقداری جرم تاریک درست در مرکز وجود دارد. تشکیل سیاهچاله های بزرگ برای خوشه های کروی بسیار دشوار است. اما اگر در هسته ای باشد که بریده شده است، پس باید سیاهچاله ای از کهکشان کوچکتر که به کهکشان بزرگتر وارد شده باقی مانده باشد.
محققان امیدوارند که هسته های بریده بیشتری را مشاهده کنند که ممکن است سیاهچاله های بیشتری با جرم متوسط داشته باشند. این فرصتی است برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد جمعیت سیاهچاله‌ها در مراکز کهکشان‌های کم جرم و یاد بگیریم که چگونه کهکشان‌ها از بلوک‌های ساختمانی کوچکتر تشکیل شده‌اند.
ست گفت: "ما می دانیم که کهکشان های بزرگ معمولاً از ادغام کهکشان های کوچکتر تشکیل می شوند، اما این هسته های کوتاه به ما امکان می دهند تا جزئیات این فعل و انفعالات گذشته را رمزگشایی کنیم."
نویسندگان دیگر عبارتند از سباستین کامان از جان مورز از دانشگاه لیورپول. نلسون کالدول، مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان؛ جی استرادر، دانشگاه ایالتی میشیگان؛ مارک دن براک، موسسه لایبنیتس برای اخترفیزیک پوتسدام؛ نورا لوتزگندورف، آژانس فضایی اروپا؛ نادین نویمایر، موسسه نجوم ماکس پلانک؛ و کارینا فوگل، رصدخانه نجومی استراسبورگ.
نقل قول: کشف سیاهچاله فوق‌العاده در کهکشان همسایه (2022، 24 ژانویه)، استخراج شده در 24 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-extraordinary-blackhole-Neighboring-galaxy. html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]