ستاره‌شناسان نزدیکترین سیاه چاله به زمین را کشف کردند. این سیاه چاله در فاصله ۱۰۰۰ سال نوری از ما قرار داشته و در صورت فلکی تلسکوپ (Telescopium) مخفی بود. این جرم شگفت‌انگیز، متعلق به یک سیستم دوستاره‌ای به نام HR 6819 است و ستاره‌شناسان معتقدند که تعداد این‌گونه سیاه چاله‌های مخفی ممکن است بسیار زیاد باشد.

توماس ریوینوس (Thomas Rivinius) ستاره‌شناس از رصدخانه ESO و سرپرست گروه تحقیق، به NPR گفت: احتمالا باید صدها میلیون تا از این سیاه چاله‌ها در کیهان وجود داشته باشد، اما ما درباره آن‌ها خیلی کم می‌دانیم.

محققان در سال 2004 تلسکوپ ۲.۲ متری MPG/ESO در رصدخانه La Silla شیلی را به سمت سیستم ستاره‌ای HR 6819 نشانه رفتند. این سیستم ستاره‌ای میزبان دو ستاره است که به دور هم می‌چرخند: یک ستاره بیرونی و یک ستاره داخلی. اما بعد از چهار ماه رصد کردن، مشخص شد که این یک سیستم ستاره‌ای دوگانه معمولی نیست. ستاره‌شناسان متوجه شدند که ستاره داخلی با سرعت بسیار بالایی هر ۴۰ روز یکبار به دور چیزی نامعلوم می‌چرخد.

محاسبات آن‌ها نشان می‌داد که جرم مذکور بسیار پرجرم بوده و چهار برابر سنگین‌تر از خورشید است و اندازه‌ای برابر ستاره داخلی دارد. دانشمندان شروع به محدود کردن گزینه‌های خود کردند. در صورت وجود ستاره‌ای با همان جرم در مرکز مدار ستاره داخلی، تلسکوب‌ به‌راحتی می‌توانست آن را مشاهده کند. اما متهم اصلی در این بین، سیاه چاله‌ای با جرم ستاره‌ای بود.

اما سوالی که ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده این است که اگر این سیاه چاله این‌ اندازه به ما نزدیک بوده، پس چرا کشف آن‌ این‌همه طول کشیده است.

سیاه چاله‌ها اغلب بقایای ستارگان مرده‌ای که تبدیل به سوپرنوا شده‌اند هستند و به‌خاطر گرانش بسیار زیادشان هر چیزی را در خود می‌بلعند، بطوریکه حتی نور هم نمی‌تواند از آن‌ها فرار کند. این بدین معنی است که کشف این اجرام کار بسیار دشواری است.

اما گاهی اوقات نشانه‌هایی از سیاه چاله‌ها ممکن است بر جای بماند. زمانی که این اجرام سنگین مواد اطراف خود را می‌بلعند، تابش‌هایی از خود ساطع می‌کنند که می‌توانند توسط تلسکوپ‌ها ردیابی شوند. در برخی موارد، سیاه چاله‌ها می‌توانند مدار چرخش اجرام اطراف را تحت‌تاثیر قرار دهند و ستاره‌شناسان را متوجه حضور خود کنند.

حالا با کشف سیاه چاله جدید، رکورد قبلی نزدیکترین سیاه چاله به ما که در فاصله ۳۰۰۰ سال نوری از زمین قرار داشت شکسته می‌شود.

اکثر سیاه چاله‌هایی که ما می‌شناسیم اغلب در فاصله بسیار دورتری از ما قرار دارند. برای مثال سیاه چاله Sagittarius A* در مرکز کهکشان راه شیری، فاصله‌ای حدود ۲۵۰۰۰ سال نوری با ما دارد. همچنین سیاه چاله موجود در مرکز کهکشان M87، در فاصله ۵۵ میلیون سال نوری از ما قرار دارد.

ستاره‌شناسان فکر می‌کنند که سیاه چاله‌های زیادی مانند HR 6819 در کیهان وجود دارد. برخی از آن‌ها معتقدند که تعداد این‌گونه اجرام مخفی، فقط در کهکشان راه شیری ممکن است بیش از ۱۰۰ میلیون باشد.

نوشته ستاره‌شناسان موفق به کشف نزدیکترین سیاه چاله به ما شدند اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.

دانشمندان اخیرا با استفاده از یک روش جدید جستجوی سیاه چاله، موفق به کشف یک مورد بسیار شگفت‌انگیز شده‌اند. ستاره‌شناسان، سیاه چاله‌ای سنگین به وزن حدود ۷۰ برابر جرم خورشید شناسایی کرده‌اند، که اندازه آن براساس مدل‌های موجود درباره سیر تکامل ستاره‌ای، دستکم در کهکشان راه شیری، غیرممکن است.

بررسی‌های انجام‌شده بر روی سنگین‌ترین ستاره‌های کهکشان ما نشان می‌دهند که بیشتر وزن آن‌ها در پایان زندگی‌شان و قبل از آنکه هسته ستاره به یک سیاه چاله فروبپاشد، از طریق انفجار‌ها و بادهای ستاره‌ای قدرتمند از بین می‌رود.

بد نیست بدانید ستاره‌های سنگینی که می‌توانند تشکیل یک سیاه چاله بدهند، معمولا در پایان عمرشان به ابرنواخترهای جفت ناپایدار (pair-instability supernova) تبدیل می‌شوند؛ مرحله‌ای که در آن، هسته ستاره به‌کلی ازبین می‌رود. حالا دانشمندان با کشف جدید تلاش می‌کنند بفهمند چرا سیاه چاله مذکور که نامش LB-1 است، این اندازه سنگین است.

Jifeng Liu، ستاره‌شناس از رصدخانه ملی چین، می‌گوید: براساس بیشتر مدل‌های فعلی درباره سیر تکامل ستاره‌ای، سیاه‌چاله‌هایی با چنین جرمی در کهکشان ما نباید وجود داشته باشند. LB-1، دوبرابر آن چیزی که ما تصور می‌کردیم، وزن دارد. حالا نظریه‌پردازان باید توضیحی برای شکل‌گیری آن داشته باشند.

روشی که به‌وسیله آن سیاه چاله LB-1 شناسایی شده نیز واقعا هوشمندانه بوده است. همانطور که احتمالا می‌دانید، سیاه چاله‌ها غیرقابل‌دیدن هستند؛ مگر اینکه فعالیت‌شان به‌قدری شدید باشد که موج‌های مختلفی در اثر آن تابیده شود. بنابراین سیاه چاله‌ها هیچ تابشی را که قابل شناسایی باشد به بیرون ساطع نمی‌کنند. اما این بدین معنا نیست که روش‌هایی برای یافتن آن‌ها وجود ندارد.

در سال ۱۷۸۳ میلادی، یک دانشمند طبیعت‌شناس انگلیسی به نام جان میچل (اولین کسی که وجود سیاه چاله‌ها را پیشنهاد کرد) گفته بود، اگر چیزی مانند یک ستاره که از خود نور ساطع می‌کند، به دور یک سیاه چاله بچرخد؛ در این صورت شاید بتوان آن را شناسایی کرد.

این راهکار امروزه به‌عنوان روش اثر دوپلر شناخته می‌شود و یکی از روش‌های اصلی برای یافتن و تایید وجود اجرام غیرقابل‌رویت مانند سیاه چاله‌ها است.

Liu و همکارانش، با استفاده تلسکوپ LAMOST در رصدخانه ملی چین، مشغول یافتن چنین اجرامی بودند که به یک غول آبی برخورد می‌کنند.

آن‌ها در ادامه کار، مشاهداتی را هم با تلسکوپ‌های قدرتمند رصدخانه‌های Gran Telescopio Canarias در اسپانیا و Keck در آمریکا انجام می‌دهند که درنهایت منجر به یافته‌های شگفت‌انگیزی می‌شود.

آن‌ها متوجه شدند که غول آبی مذکور، حدود ۳۵ میلیون سال سن دارد و با وزنی حدود هشت برابر جرم خورشید، هر ۷۹ روز یکبار به دور سیاه چاله پرجرمی می‌چرخد؛ سیاه چاله‌ای (LB-1) که وزنی حدود ۷۰ برابر جرم خورشید دارد.

البته پیش از این، سیاه چاله دیگری نیز با وزن مشابه، یعنی حدود ۶۲ برابر جرم خورشید، کشف شده بود. این سیاه چاله، در نتیجه برخورد دو سیاه چاله در یک جفت دوتایی به نام GW150914 به وجود آمده بود.

اما نکته جالب در مورد LB-1 این است که این سیاه چاله همچنان جفت خود را دارد. یک سناریو می‌تواند این باشد که LB-1 از برخورد دو سیاه چاله تشکیل شده و سپس ستاره مذکور (غول آبی) را به سمت خود کشیده است. اما مشکلی که این سناریو دارد آن است که مدار چرخش ستاره به دور آن، دایره‌ای‌شکل است. بد نیست بدانید که به دام افتادن یک ستاره در میدان گرانشی یک سیاه چاله، معمولا یک مدار بیضی‌شکل ایجاد می‌کند که با گذشت زمان ممکن است کمی هموارتر گردد؛ اما موضوع اینجاست که این کار بیشتر از سن ستاره طول خواهد کشید.

یک احتمال دیگر می‌تواند این باشد که LB-1، دراصل سوپرنوایی بوده که مواد خارج‌شده از آن، بلافاصله بعد از مرگش، دوباره به داخل آن بازگشته‌اند و منجر به شکل‌گیری مستقیم یک سیاه چاله شده‌اند. این اتفاق از نظر تئوریکی تحت شرایط خاصی ممکن است، اما در حال‌حاضر هیچ مدرکی برای آن وجود ندارد.

محققین می‌گویند که شاید خود LB-1 همان مدرک موردنظر آن‌ها باشد. به‌هرحال، LB-1 شکل گرفته و حالا یکی از اجرام جالب‌توجه کهکشان راه شیری است.

David Reitze، یکی از اعضای تیم تحقیق می‌گوید: این کشف ما را مجبور می‌کند تا مدل‌های موجود درباره نحوه شکل‌گیری سیاه چاله‌های سنگین را دوباره مورد ارزیابی قرار دهیم. نتایجی که توسط گروه ما بدست آمده‌، در کنار اطلاعاتی که در طول سال‌های گذشته درباره برخورد سیاه چاله‌های دوتایی جمع‌آوری شده، ما را به سمت یک رنسانس واقعی در فهم‌مان از فیزیک سیاه چاله‌ها سوق می‌دهد.

این تحقیق در مجله Nature چاپ شده است.

نوشته عجیب‌ترین سیاه چاله کهکشان راه شیری کشف شد! اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.

ارایه اولین تصویر مستقیم از افق رویداد (Event Horizon) یک سیاه چاله، واقعا گام بزرگی در علم ستاره‌شناسی بود. البته این کار، بسیار سخت و دشوار بود و تصویر بدست آمده، وضوح نسبتا پایینی داشت.

با این‌حال، مسلما تکنیک‌ها و تکنولوژی‌های موجود، اصلاح خواهند شد و در آینده شاهد تصاویر مستقیم باکیفیت‌تری از سیاه چاله‌ها خواهیم بود. حالا شبیه‌سازی جدیدی از سوی ناسا، به ما نشان می‌دهد که احتمالا انتظار دیدن چه چیزهایی را در تصاویر باکیفیت یک سیاه چاله فوق‌سنگین باید داشته باشیم.

سیاه چاله‌های فوق‌سنگین، در مرکز کهکشان‌های بزرگ قرار دارند. اما اینکه این اجرام، چگونه در این نقاط قرار می‌گیرن، هنوز یک راز است. در واقع، یکی از بزرگ‌ترین سوالات کیهان‌شناسی این است که آیا اول سیاه چاله‌های مرکز کهکشان وجود داشته‌اند یا خود کهکشان؟

چیزی که الان می‌دانیم این است که آنها واقعا عظیم هستند؛ بطوریکه وزن آنها میلیون‌ها یا میلیاردها بار سنگین‌تر از خورشید است. و البته می‌دانیم که آنها می‌توانند تشکیل ستاره‌ها را کنترل نمایند؛ و یا زمانیکه بیدار می‌شوند و شروع به تغذیه می‌کنند، می‌توانند تبدیل به درخشان‌ترین اجرام کیهان شوند. ما همچنین در طول دهه‌های گذشته، به برخی از رفتارهای عجیب آنها پی برده‌ایم.

بد نیست بدانید که اولین تصویر شبیه‌سازی شده از یک سیاه چاله، در سال ۱۹۶۰ با استفاده از یک کامپیوتر IBM 7040 بدست آمد و طرح کلی آن نیز در سال ۱۹۷۸ توسط یک متخصص فیزیک نجومی به نام Jean-Pierre Luminet کشیده شد، که هنوز شباهت زیادی به شبیه‌سازی ناسا دارد.

شما در هر دو شبیه‌سازی مذکور، می‌توانید یک دایره سیاه را در مرکز ببینید. این دایره، همان افق رویداد سیاه چاله است که تابش‌های الکترومغناطیسی مانند نور، امواج رادیویی، اشعه‌های X و غیره، به علت گرانش بسیار بالای سیاه چاله، امکان فرار از آن را ندارند.

در وسط سیاه چاله، دیسک چرخانی از مواد وجود دارد که به دور آن می‌چرخند. در اثر اصطکاک به وجود آمده در این قسمت، چنان تابشی ایجاد می‌شود که ما قادر به شناسایی آن از طریق تلسکوپ‌های خود هستیم.

شما در شبیه‌سازی مذکور می‌توانید حلقه فوتون را که یک حلقه کامل نور در اطراف افق رویداد است، مشاهده کنید. ضمن اینکه می‌توانید ربایش وسیع و گسترده نور را در ناحیه اطراف سیاه چاله ببینید. در این ناحیه با وجود اینکه بیرون از افق رویداد قرار دارد، به علت گرانش قوی سیاه چاله، فضازمان چنان خمیده می‌شود که مسیر همه نورها، به داخل سیاه چاله منحرف می‌گردد.

همانطور که ملاحظه می‌کنید، یک طرف دیسک چرخان، از طرف دیگر آن درخشان‌تر است. این اثر، پرتوتابی نسبیتی (Relativistic Beaming) نامیده می‌شود و در واقع به خاطر چرخش دیسک ایجاد می‌گردد. آن قسمت از دیسک که به سمت ما حرکت می‌کند، روشن‌تر است، چراکه با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کند. این حرکت، تغییری در فرکانس نور ایجاد می‌کند که به آن اثر دوپلر (Doppler Effect) گفته می‌شود. بنابراین، آن طرف دیسک که از ما دور می‌شود، تاریک‌تر خواهد بود.

Luminet، سال گذشته در مقاله‌ای نوشته بود که دقیقا همین عدم تقارن شدید در درخشندگی ظاهری یک سیاه چاله است که مشخصه اصلی آن به حساب می‌آید. سیاه چاله، تنها جرم آسمانی است که می‌تواند به بخش‌هایی از دیسک چرخان داخل خود، سرعت چرخشی نزدیک به سرعت نور بدهد و یک اثر دوپلر بسیار قوی ایجاد کند.

شبیه‌سازی‌هایی مانند این، می‌توانند به ما کمک کنند تا فیزیک سیاه چاله‌های فوق‌سنگین را درک کنیم و همچنین همه چیزهایی را که باید در هنگام نگاه کردن به تصویر *M87 بدانیم، در اختیار ما قرار دهند.

نوشته شبیه‌سازی جدید یک سیاه چاله توسط ناسا اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.