میلیون‌ها سیاه‌چاله در کهکشان پنهان هستند

MacTavish · 22/8/19

دانشمندان ژاپنی در مطالعه اخیر خود ادعا کرده‌اند میلیون‌ها سیاه‌چاله در کهکشان ما پنهان شده‌اند که از وجود آنها آگاه نیستیم.

به گفتۀ محققان این سیاهچاله‌ها که “سیاه‌چاله‌های تنها” نام دارند، در تاریکی گم شده‌اند و اجرام محیط میان ستاره‌ای که شامل گرد و غبار و سایر چیزهایی که بین ستاره‌ها هستند را به سوی خود جذب می‌کنند. اما این روند ناکارآمد است و بخش زیادی از مواد با سرعت زیاد به فضا رانده می‌شوند.

دانشمندان معتقدند از آنجا که این جریان با محیط اطراف ارتباط برقرار می‌کند، باید امواج رادیویی تولید کند که تلسکوپ‌های رادیویی انسان بتوانند آنها را تشخیص دهند و اگر اخترشناسان بتوانند آن امواج را از همه سر و صدایی که در کهکشان باقی مانده است، جدا کنند خواهند توانست این سیاه‌چاله‌های پنهان را مشاهده کنند.

به گفته پژوهشگران یک راه ساده برای یافتن سیاه‌چاله‌های تنها از طریق امواج اشعه ایکس است، زیرا از آنجا که سیاهچاله‌ها ماده‌ها را از فضا به سمت خود می‌کشند، آن ماده که در حاشیه قرار دارد، سرعتش زیاد می‌شود و آنچه را که بعنوان “قرص برافزایشی” شناخته می‌شود، شکل می‌دهد. ماده موجود در آن قرص در حالی که به سمت افق رویداد می‌چرخد، خاموش می‌شود و در همین حال پرتوهای ایکس نیز منتشر می‌کند اما سیاهچاله‌های جدا شده که در مقایسه با سیاهچاله‌های بسیار عظیم، فوق‌العاده کوچک هستند مقدار زیادی از اشعه ایکس را منتشر نمی‌کنند. برای ایجاد اشعه ایکس ماده یا انرژی کافی در قرص‌ها وجود ندارد.

قرص برافزایشی یک ساختار دیسک مانند از ماده است که به شکل حلقوی به دور یک جسم خاص می‌چرخد. این جسم می‌تواند یک ستاره جوان، یک کوتوله سفید، یک ستاره نوترونی یا یک سیاهچاله باشد. این چرخش باعث ایجاد گرما و تابش می‌شود و دامنه این تابش برای ستارگان جوان مادون قرمز و برای بازماندگان ستاره‌ای پرتو ایکس است.

به گفته پژوهشگران این مطالعه( “دایاچی تونا” از دانشگاه توکیو و “نوریتا کاواناکا” از دانشگاه کیوتو ) این جریان‌ها می‌توانند سیاه‌چاله‌های تنها را در طول موج‌های دیگر قابل مشاهده کنند. این جریان‌ها می‌توانند با مواد اطراف تعامل داشته و شوک‌های بدون برخورد در این تعامل ایجاد کنند. این شوک‌ها می‌توانند میدان‌های مغناطیسی را تقویت کرده و سرعت الکترون‌ها را تسریع بخشند و این الکترون‌ها نیز تابش سنکروترون را در طول موج رادیویی ساطع کنند.

تابش سنکروترون یک تابش الکترومغناطیسی است که توسط یک سنکروترون تولید شود. این تابش مشابه تابش سیکلوترون است، اما در حرکت ذرات باردار در سرعت‌های نزدیک به سرعت نور در میان میدان‌های مغناطیسی تولید می‌شود. این تابش به طور طبیعی ممکن است از حرکت الکترون‌ها در یک میدان مغناطیسی بسیار قوی نیز رخ دهد و این تابش در تمام طول موج‌ها از پرتو گاما گرفته تا امواج رادیویی دیده شده‌ است. خصیصه ویژه این نوع تابش قطبش و طیف آنهاست.

سیاهچاله‌های دارای جرم ستاره‌ای گهگاه در منظومه دوتایی با ستاره‌های معمولی قابل ردیابی هستند، زیرا منظومه‌های دوتایی می‌توانند امواج گرانشی تولید کنند و ستاره‌های همراه می‌توانند سوخت لازم برای انفجارهای بزرگ پرتو ایکس را فراهم کنند. سیاهچاله‌های فوق عظیم نیز دارای قرص‌های برافزایشی هستند که انرژی زیادی را منتشر می‌کنند که اخترشناسان می‌توانند آنها را شناسایی و حتی از آنها عکس بگیرند. جزئیات بیشتر این پژوهش در سایت arXiv منتشر شده است.