چگونه می‌توان سیاه‌چاله‌ها را وزن کرد؟
چگونه می‌توان سیاه‌چاله‌ها را وزن کرد؟
مجله علمی ایلیاد - اختروش‌ها انرژی خود را از بزرگ‌ترین سیاه‌چاله‌های موجود در کیهان می‌گیرند. این سیاه‌چاله‌ها مواد زیادی را به درون خود می‌‌بلعند و مقادیر بسیار زیادی تشعشعات را در حین بلعیدن مواد از خود ساطع می‌کنند. با دانستن این موضوع، دانشمندان راه جدیدی برای وزن کردن سیاه‌چاله‌های تغذیه‌کننده‌ی اختروش‌ها پیدا کرده‌اند.
اندازه‌گیری دقیق مشخصات سیاه‌چاله‌ها به ما کمک می‌کند تا این اجرام را بهتر درک کنیم و در نتیجه بتوانیم درک خودمان را از جهان اطرافمان بیشتر کنیم. اختروش‌ها آنچنان نورانی هستند که از فاصله‌های بسیار دور هم قابل مشاهده هستند. دانشمندان با روش جدیدی که آن‌را طیف سنجی نجومی نامیده‌اند قادر هستند بزرگی سیاه‌چاله را اندازه‌گیری کنند و بفهمند گازها چگونه اطراف آن‌ها حرکت می‌کنند.
گازهای اطراف سیاه‌چاله‌ها دارای انرژی بسیار بالایی هستند و با سرعت چندین هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کنند. این حرکت باعث تولید سیگنال‌های ویژه‌ای در ناحیه‌ای منحصربه‌فرد می‌شود. محققین نشان داده‌اند که با کمک این سیگنال‌ها می‌توان به ساختار کلی اجرام آسمانی پی برد. آن‌ها نتایج مطالعات خود را در مجله‌ی The Astrophysical Journal منتشر کرده‌اند.
محققین در این مطالعات بررسی‌های خود را بر روی اختروش «J2123-0050» متمرکز کرده‌اند. نوری که از این اختروش می‌رسد به زمانی برمی‌گردد که عمر کیهان حدود ۲.۹ میلیارد سال بوده است. بررسی‌های دانشمندان نشان داده است که سیاه‌چاله‌ی تغذیه‌کننده‌ی این اختروش ۱.۸ میلیارد برابر خورشید جرم دارد. این سیاه‌چاله در واقع ۴۰۰ برابر سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم مرکزی کهکشان راه‌شیری جرم دارد.
در این مطالعه هدف اصلی دانشمندان اندازه‌گیری جرم دقیق سیاه‌چاله نبوده است، بلکه آن‌ها در نظر داشتند نشان دهند که طیف سنجی نجومی می‌تواند خصوصیات جنبشی اجرام مرکز اختروش‌ها را شناسایی کند. انجام طیف سنجی نجومی به وسیله‌ی یک تلسکوپ ۸ متری انجام شده که امروزه به راحتی در دسترس است.
این واقعیت که می‌توان جرم یک سیاه‌چاله را به راحتی اندازه‌گیری کرد، مسیر جدیدی را برای مطالعه‌ی بزرگ‌ترین سیاه‌چاله‌های کیهان گشوده است. نسل بعدی سیستم‌های رصد باعث می‌شود بتوان نتایج بهتری از اندازه‌گیری‌های جرم سیاه‌چاله‌ها گرفت. به‌عنوان مثال، تلسکوپ فضایی جیمز وب و تلسکوپ ELT که اکنون در حال ساخت هستند، دارای حساسیت بسیار بالایی هستند و به کمک آن‌ها می‌توان با دقت بالایی جرم اختروش‌ها را اندازه‌گیری کرد. محققین از هم اکنون در حال برنامه‌ریزی هستند که مطالعات خود را سال ۲۰۲۷ با راه‌اندازی تلسکوپ ELT ادامه دهند.