حرکت سریع ستارگان، وجود یک سیاهچاله در نزدیکی زمین را لو داد

به نظر می‌رسد که این جسم غیرعادی، یک سیاهچاله با جرم متوسط را در خود جای داده است. محققان چند دهه است که به دنبال چنین جرمی بوده‌اند و این سیاهچاله، «حلقه مفقوده» در درک ما از سیاهچاله‌هاست.

تا کنون، دانشمندان نمونه‌هایی از سیاهچاله‌های کلان‌جرم که ممکن است جرمی برابر با میلیاردها خورشید داشته باشند، و سیاهچاله‌هایی با جرم خورشیدی که فقط به اندازه یک ستاره جرم دارند، پیدا کرده‌اند. اما آن‌ها در یافتن سیاهچاله‌هایی با جرم متوسط که اصولا باید با گذشت زمان و رشد کهکشان‌ها وجود داشته باشند، مشکل داشتند.

سیاهچاله جدید در یک خوشه ستاره‌ای به نام امگا قنطورس، که مجموعه‌ای از حدود ۱۰ میلیون ستاره است و به صورت لکه‌ای در آسمان شب در جنوب استوا قابل مشاهده است، پیدا شده است.

این خوشه از درون یک تلسکوپ کوچک هیچ تفاوتی با خوشه‌های مشابه ندارد، اما بررسی جدید، چیزی که ستاره‌شناسان مدت‌ها به آن مظنون بودند تایید می‌کند- این خوشه، شامل یک سیاهچاله مرکزی است.

این سیاهچاله که در فاصله حدود ۱۸هزار سال نوری قرار دارد، به نظر می‌رسد در مرحله میانی تکامل خود گیر کرده است و به طرز قابل توجهی کمتر از سیاهچاله‌های رایج در مراکز کهکشان‌ها جرم دارد.

پژوهشگران می‌گویند به نظر می‌رسد که این کشف، حلقه مفقوده بین سیاهچاله‌های ستاره‌ای و کلان‌جرم باشد.

سیاهچاله‌ها در اندازه‌های مختلف مشاهده شده‌اند، از جمله سیاهچاله‌های با جرم ستاره‌ای با جرمی حدود پنج تا ۱۵۰ برابر خورشید، تا سیاهچاله‌های کلان‌جرمی که بیش از ۱۰۰ هزار برابر خورشید جرم دارند.

با این حال، فقط تعداد کمی از سیاهچاله‌های با جرم متوسط، بین ۱۵۰ و ۱۰۰ هزار برابر جرم خورشید، کشف شده‌اند.

این بررسی نشان می‌دهد که امگا قنطورس ظاهرا هسته یک کهکشان کوچک و جداگانه باشد که تکامل آن، زمانی که راه شیری آن را بلعید، متوقف شد.

دکتر نادین نویمایر، یک سرپرست تیم تحقیقاتی در موسسه اخترشناسی ماکس پلانک در آلمان، گفت: «بررسی‌های پیشین، پرسش‌های مهمی از این دست را که پس ستارگان با سرعت بالا کجا هستند؟ مطرح کرده بودند. ما اکنون پاسخ و تاییدی بر آن داریم که امگا قنطورس، شامل یک سیاهچاله با جرم متوسط است.»

«در فاصله حدود ۱۸ هزار سال نوری، این نزدیک‌ترین نمونه شناخته شده از یک سیاهچاله عظیم است.»

سیاهچاله کلان‌جرم در مرکز راه شیری در فاصله حدود ۲۷ هزار سال نوری قرار دارد.

این مقاله، به سرپرستی ماکسیمیلیان هابرل از موسسه اخترشناسی ماکس پلانک، بر اساس بیش از ۲۰ سال از رصدهای تلسکوپ فضایی هابل بوده و در مجله نیچر منتشر شده است.

داریل هاگارد و آدرینه کول با نوشتن مقاله‌ای ضمیمه گفتند: «این ستارگان تازه کشف شده، تا کنون بهترین شواهدی به شمار می‌روند که نشان می‌دهند آلفا قنطورس یک سیاهچاله با جرم متوسط در خود دارد.»

این نتایج می‌توانند نشان دهند که جستجوی سیاهچاله‌های با جرم متوسط در سایر خوشه‌های کروی ممکن است ضرورت داشته باشد.