کهکشان راه شیری باید مملو از سیاهچاله های کوچک باشد. اعتقاد بر این است که در جایی بیرون، در گوشه و کنار کهکشان، که حدود 10 میلیون تا 1 میلیارد جرم ستاره ای تخمین زده می شود، سیاهچاله ها فقط آویزان، تاریک و مرموز هستند. از آنجایی که معمولاً آنها را نمی‌بینیم مگر اینکه فعال باشند، نمی‌توانیم از آنها سرشماری کنیم. ما همچنین نمی دانیم آنها دقیقاً در کجای کهکشان راه شیری قرار دارند. ما تنها 20 سیاهچاله با جرم ستاره ای در کهکشان خود می دانیم و نزدیک ترین نامزد به زمین حدود 1,565 سال نوری از ما فاصله دارد.
اما یک مطالعه جدید نشان می دهد که آنها ممکن است بسیار نزدیکتر از آنچه فکر می کردیم - در واقع در آستانه کیهانی ما باشند. پس از تجزیه و تحلیل و مدل سازی خوشه هیادس، گروهی از ستارگان که در فاصله 150 سال نوری از ما قرار دارند، تیمی از ستاره شناسان دریافتند که ممکن است دو یا سه سیاهچاله با جرم ستاره ای را در خود جای دهد.
استفانو تورنیامنتی، اخترفیزیکدان از دانشگاه پادوآ در ایتالیا، می‌گوید: «شبیه‌سازی‌های ما می‌توانند به طور همزمان با جرم و اندازه هیادها مطابقت داشته باشند، تنها در صورتی که چندین سیاهچاله در مرکز خوشه امروز (یا تا همین اواخر) وجود داشته باشد. هیادس که با چشم غیرمسلح در آسمان شب در صورت فلکی ثور قابل مشاهده است، یک خوشه به اصطلاح باز است - گروهی از ستارگان که ویژگی های یکسانی دارند و به شکل یک توده گرانشی در فضا حرکت می کنند.
هر خوشه باز اساساً خانواده‌ای از ستارگان خواهر و برادر است که از یک ابر مولکولی عظیم متولد شده‌اند، با هم آویزان شده‌اند و سپس راه‌های جداگانه‌ای را طی کرده‌اند. اعتقاد بر این است که هیادس حدود 625 میلیون سال قدمت دارد و شامل صدها ستاره است که ظاهراً دورترین ستاره ها از مرکز شروع به جدا شدن می کنند و آنهایی که در مرکز هستند متراکم ترین خوشه ها را تشکیل می دهند.
در این محیط پر از متراکم، انتظار می‌رود که ستاره‌ها با سرعت بیشتری نسبت به محیط‌های ستاره‌ای کم‌جمعیت یکدیگر را هل دهند و منجر به برخورد و ادغام بیشتر شود. در اینجا، در قلب خوشه های ستاره ای، ستاره شناسان پیش بینی می کنند که سیاهچاله ها، محصولات نهایی این فعل و انفعالات، را می توان یافت. ما نشانه هایی از آنها را در انواع دیگر خوشه ها دیده ایم، اما از آنجایی که سیاهچاله ها تا زمانی که به طور فعال گوشت ستاره ها را جذب نکنند، نور ساطع نمی کنند، یافتن آنها بسیار دشوار است.
تورنیامنتی و همکارانش به روش غیرمستقیم تری برای هیادس جستجو کردند. آنها جرم و حرکات ستاره ای خوشه را با استفاده از داده های گایا، ماهواره ای که موقعیت ها و سرعت های سه بعدی ستارگان کهکشان راه شیری را نقشه برداری می کند، مدلسازی کردند. آنها سپس شبیه سازی هایی را برای بازتولید این مشاهدات اجرا کردند. آنها دریافتند که شبیه سازی هایشان زمانی که دو یا سه سیاهچاله با جرم ستاره ای را در ترکیب قرار دادند به خوشه مشاهده شده نزدیکتر بود.
این سیاهچاله ها یا هنوز در خوشه وجود دارند یا کمتر از 150 میلیون سال پیش به بیرون پرتاب شده اند، به این معنی که تا به حال باید به دور اطراف آن می چرخند. این پرتاب اخیر به این معنی است که آثار گرانشی سیاهچاله ها هنوز در هسته خوشه باقی مانده است.
در مورد خود سیاهچاله ها، محققان نتوانستند محل دقیق آنها را تعیین کنند. اما، آنها می گویند، این یافته قویاً نشان می دهد که هایادس حاوی نزدیکترین سیاهچاله های کاندید به منظومه شمسی است که بیش از 10 برابر نزدیکتر از نامزد قبلی است. البته ما در خطر آنها نیستیم، محققان دریافته‌اند که سریع‌ترین سرعتی که هر یک از این سیاه‌چاله‌ها می‌توانند بپیمایند 3 کیلومتر در ثانیه است، حتی اگر در جهت ما حرکت کنند، زمان زیادی طول می‌کشد تا به آن برسند. اینجا.
و در هر صورت، سیاهچاله ها هیچ نیروی گرانشی بیشتری از هر ستاره ای با جرم معادل ندارند. بنابراین، خطر سیاهچاله های سرکش با جرم ستاره ای بیشتر از ستارگان سرکش هم جرم ما نیست.
این کشف به ما کمک می کند تا جمعیت نامرئی سیاهچاله های با جرم ستاره ای در کهکشان راه شیری را بهتر درک کنیم و به ما بینشی در مورد نحوه توزیع این اجرام مرموز در کهکشان می دهد.
همچنین بخوانید:
- اخترفیزیکدانان سیاهچاله های جدیدی را در نزدیک ترین فاصله به زمین کشف کرده اند
- جرم چرخان در اطراف یک سیاهچاله هیولایی برای اولین بار اندازه گیری شد