رصد سیاهچاله‌های همدم پُرجرم، در ادغام‌های کهکشانی
مجله علمی ایلیاد - گروهی از ستاره‌شناسان به رهبری «میشل کاس» از موسسه‌ی علمی یورکا، چند جفت کهکشان را در مراحل نهایی ادغام مشاهده کردند. این گروه دیواره‌های گاز و غبار ضخیم در اطراف هسته‌های کهکشان‌های در حال ادغام را بررسی کرده و جفت سیاهچاله‌های پُرجرم را مشاهده کرد که هر یک از آن‌ها زمانی مرکز یکی از دو کهکشانِ اصلی کوچک‌تر را اشغال کرده بود. این جفت سیاهچاله‌ها قبل از ادغام به یک سیاهچاله‌ی پُرچرم، به یکدیگر نزدیک شدند. دکتر کاس گفت: «مشاهده‌ی چند جفت هسته‌ی کهکشان و سیاهچاله‌های غو‌ل‌آسا که به شدت نزدیک یکدیگر هستند، نسبتاً حیرت‌آور بود. این تصاویر نسبتاً خارق‌العاده هستند، زیرا ۱۰ برابر واضح‌تر از تصاویر تلسکوپ‌های عادی زمینی وضوح داشتند.»
دکتر کاس و همکارانش، بزرگ‌ترین نقشه‌برداری از هسته‌های کهکشان‌های نزدیک در طیف مادون قرمز را با استفاده از تصاویر با وضوح بالا که توسط تلسکوپ فضایی هابل و رصدخانه‌ی کِک در هاوایی گرفته شده بود را انجام دادند. مشاهدات هابل عکس‌هایی را در آرشیو خود دارد که به اندازه‌ی بیش از ۲۰ سال قدمت دارند. ستاره‌شناسان کهکشان‌هایی را با میانگین مسافت ۳۳۰ میلیون سال نوری تا زمین مورد هدف قرار دادند. آن‌ها ۹۶ کهکشان را از رصدخانه‌ی کک و ۳۸۵ کهکشان را از آرشیو هابل، تجزیه و تحلیل کردند. کهکشان‌های نمونه، نماینده‌ای از کشفیات ستاره‌شناسان از کل نقشه‌برداریِ آسمان هستند. بسیاری از کهکشان‌ها از لحاظ اندازه، مشابه با کهکشان‌های راه‌شیری و آندرومدا هستند.
دکتر کاس گفت: «این اولین نقشه‌برداری سیستماتیک بزرگ از ۵۰۰ کهکشان است که واقعاً مرحله‌ی آخر این ادغام‌های سیاهچالهای که به‌شدت مبهم و بسیار درخشان هستند را به تفکیک نشان می‌دهد. این اولین باری است که این تعداد کهکشان ادغامی کشف شده است. ما تعداد حیرت‌آوری سیاهچاله‌ی پُرجرم را پیدا کردیم که در مراحل اولیه‌ی ادغام‌های سیاهچالهای، بزرگ‌تر شدند و سریع‌تر در حال رشد بودند.» به لحاظ نظری، یک سیاهچاله‌ی پُرجرم در مرکز هر کهکشان بزرگ وجود دارد. وقتی کهکشان‌ها با هم ادغام می‌شوند، سیاهچاله‌های پُرجرم‌شان نیز ادغام می‌شوند. این فرآیند میلیاردها سال به‌طول می‌انجامد، اما در یک چشم برهم‌زدن، به پایان می‌رسد.
پیدا کردن هسته‌های کهکشان‌های خیلی نزدیک به یکدیگر کار آسانی نیست. مرحله‌ی آخر فرآیند ادغام خیلی دشوار است، زیرا کهکشان‌های در حال تعامل، گاز و غبار زیادی را بیرون می‌ریزند، به ویژه در مراحل نهایی و خشن از ادغام، یک پرده‌ی ضخیم از ماده‌ی هسته‌های کهکشان را از نور مرئی شکل می‌دهد.
ستاره‌شناسان تاکنون نتوانسته‌اند این نوع رویداد را مشاهده کنند. دکتر کاس گفت: «هسته‌های به شدت مبهم کهکشان فاقد یک منبع نقطه‌ی درخشان در مرکز هستند، همانند تعداد زیادی سیاهچاله‌ی پُرجرم روشن و درخشان. اما ما توانستیم به لطف داده‌های اشعه‌ی ایکس تلسکوپ براست آلرت، آن‌را کشف کنیم. سپس از قابلیت لیزر برتر سیستم AO رصدخانه‌ی کک برای اجرای عکس‌برداری مادون قرمز با وضوح بالا استفاده کردیم تا هسته‌ی بسیار عظیم را از میان گاز و غبار به طور مجزا ببینیم و ادغام‌های پنهان را کشف کنیم.»
نتایج این گروه تایید می‌کند که ادغام‌های کهکشانی توضیح می‌دهند چگونه برخی از سیاهچاله‌های پُرجرم، به طرز هیجان‌انگیزی بزرگ هستند. دکتر کاس در این‌باره گفت: «ایده‌های دیگری در این زمینه وجود دارد؛ یک ایده این است که یک دسته گاز در کهکشان دارید که به آرامی سیاهچاله‌ی پُرجرم را تغذیه می‌کنند. ایده‌ی دیگر این است که ادغام‌های کهکشانی باید باعث بزرگ‌شدن سیاهچاله‌ها شوند. داده‌های ما ایده‌ی دوم را تایید می‌کنند، یعنی این ادغام‌های کهکشانی واقعاً در تامین سوخت سیاهچاله‌های پُرجرم حیاتی هستند.»
یافته‌های این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.
نوشته: SciNews
ترجمه: سحر الله‌وردی – مجله علمی ایلیاد