شواهدی از وجود ده‌ها سیاهچاله در یک خوشه ستاره‌ای

به گزارش پایگاه خبری تجهیز نیوز، اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل، شواهدی بر وجود ده‌ها سیاهچاله با جرم ستاره‌ای را کشف کردند که درون خوشه کروی NGC 6397 کمین کرده‌اند.

خوشۀ ستاره‌ای NGC 6397 در فاصله‌ی ۷۸۰۰ سال نوری از زمین در صورت فلکی جنوبی آتشدان، واقع شده است. این خوشه به خاطر هسته‌ی متراکمش به عنوان خوشه‌ای با هسته‌ی فروپاشی شده، شناخته می‌شود. این خوشه ۱۳.۴ میلیارد سال قدمت دارد و مدت کوتاهی پس از بیگ بنگ شکل گرفته است.

وقتی اخترشناسان موسسه اخترفیزیک پاریس، دکتر “ادواردو ویترال” و دکتر “گری مامون” این خوشۀ ستاره‌ای را مطالعه کردند، انتظار داشتند که نشانه‌هایی از سیاهچاله‌هایی با جرم متوسط را در هسته‌ی این خوشه کشف کنند. آنها برای کشف این اجرام بسیار نادر، موقعیت‌ها و سرعت‌های ستاره‌های خوشه را تجزیه و تحلیل کردند.

آنها از برآوردهای قبلیِ حرکات ستارگان از تصاویر هابل مربوط به این خوشه و حرکات ارائه شده توسط رصدخانه‌ی فضایی گایا سازمان فضایی اروپا، استفاده کردند. دانستنِ فاصله ما تا این خوشه به اخترشناسان کمک کرد تا نسبت حرکات این ستارگان به سرعت آنها را بدست آوردند.

دکتر “مامون” گفت: «تحلیل ما نشان داد که مدار ستاره‌ها در سراسر این خوشۀ کروی تقریباً تصادفی است، بجای اینکه به طور سیستماتیک دوار یا بسیار طویل باشند. ما شواهد بسیار قدرتمندی برای جرم نامرئی در مناطق مرکزی متراکم این خوشه یافت کردیم، اما تعجب کردیم که این جرم اضافی نقطه‌ای نیست، بلکه تا چند درصد از اندازۀ خوشه گسترش یافته است».

این شی نامرئی فقط می‌توانسته از بقایای (کوتوله‌های سفید، ستاره‌های نوترونی و سیاهچاله‌ها) ستارگان پرجرمی که مناطق داخلی آنها تحت گرانش خودشان و به دلیل تمام شدن سوخت هسته‌ای‌شان فروپاشی شده، تشکیل شده باشد. محققان با استفاده از نظریه‌ی تکامل ستاره‌ای نتیجه گرفتند که این حجم از غلظتِ دیده نشده، احتمالا از “سیاهچاله‌های پرجرم ستاره‌ای” تشکیل شده تا کوتوله‌های سفید یا ستاره‌های نوترونی که بسیار کم‌نور هستند.

دکتر “ویترال” گفت: «مطالعه‌ی ما اولین یافته‌ای است که هم جرم و هم وسعت مجموعه‌ی سیاهچاله‌ها را در یک خوشه‌ی کروی با هسته‌ی فروپاشی شده، نشان می‌دهد. تحلیل ما بدون داده‌های هابل برای بررسی مناطق داخلی خوشه و داده‌های گایا برای بررسی شکل ِ مداری ستاره‌های خارجی، امکانپذیر نبود. این داده‌ها کمک کرد تا بتوانیم سرعت ستاره‌های پیش‌زمینه و پس‌زمینه را در مناطق داخلی را اندازه‌گیری کنیم». جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده است.

منبع: بیگ بنگ