ماهواره TESS ناسا در سال 2021 به تأیید نظریه وجود دو سیاهچاله در کهکشان OJ 287 کمک کرد و دانش ما درباره سیاه‌چاله‌ها و رفتارهای آنها را افزایش داد. چندین گروه تحقیقاتی بین‌المللی تاکنون نظریه‌ای را تأیید کرده‌اند که ادعا میکند دو سیاهچاله در مرکز کهکشانی دوردست به نام OJ 287 وجود دارد. این نظریه برای اولین بار توسط اخترشناسان دانشگاه تورکو در فنلاند پیشنهاد شد. یک مطالعه جدید که بر روی مشاهدات نجومی قبلی انجام شده نشان می‌دهد که سیاهچاله کوچکتر از این جفت برای اولین بار در سال 2021 رویت شده است!
کشف سیاهچاله در OJ 287
در سال 2021، ماهواره شکار سیارات فراخورشیدی ناسا به سوی کهکشان OJ 287 هدایت شد تا به اخترشناسان کمک کند نظریه وجود این دو سیاهچاله در مرکز کهکشان که اولین بار توسط محققان دانشگاه تورکو در فنلاند پیشنهاد شده بود را تأیید کنند.
ماهواره TESS طراحی شده است تا بتواند هزاران سیاره فراخورشیدی که در مدار ستاره‌های کوتوله درخشان قرار دارند را کشف کند. TESS سیاراتی از جهان‌های کوچک و سنگی تا سیارات غول‌پیکر را کشف کرده است که تنوع سیارات در کهکشان ما را نشان می‌دهد. تاکنون 410 سیاره فراخورشیدی یا “جهان‌های جدید” توسط TESS کشف شده است که در مدار ستاره‌هایی به غیر از خورشید گردش می‌کنند.
شواهدی از دو سیاهچاله در OJ 287
در سال 2021، TESS برای چندین هفته مشغول مطالعه یک نوع دیگر از منظومه‌ها بود؛ یک کهکشان دوردست به نام OJ 287! محققان بر اساس شواهدی غیرمستقیم نتیجه گرفتند که یک سیاهچاله بسیار بزرگ باید در مرکز این کهکشان در حال چرخش به دور یک سیاهچاله غول‌پیکرباشد که 100 برابر از آن بزرگ‌تر است.
برای تأیید وجود سیاهچاله کوچکتر، TESS بطور مستمر به مشاهده روشنایی سیاهچاله اصلی و جتی که با آن مرتبط است پرداخت. مشاهده مستقیم این سیاهچاله کوچکتر که به دور سیاهچاله بزرگ‌تر می‌چرخد بسیار دشوار است، اما حضور آن توسط یک انفجار ناگهان روشنایی بر محققان آشکار شد. این نوع رویداد قبلاً هرگز در OJ 287 مشاهده نشده بود، اما یک محقق به نام پائولی پیهایوکی از دانشگاه تورکو در فنلاند این رویداد را در پایان‌نامه دکترای خود در سال 2014 پیش‌بینی کرده بود. بر اساس پایان‌نامه او، انتظار می‌رفت انفجار بعدی در اواخر سال 2021 رخ دهد و به همین دلیل چندین ماهواره و تلسکوپ در آن زمان به این جرم متمرکز شدند.
ماهواره TESS در 12 نوامبر 2021 در ساعت 2 بامداد به وقت گرینویچ، انفجار مورد انتظار را شناسایی کرد و مشاهدات اخیر در یک مطالعه توسط شوبهام کیشور، الوک گوپتا (مؤسسه تحقیقات رصدی Aryabhatta، هند) و پائول ویتا (کالج نیوجرسی، ایالات متحده آمریکا) منتشر شد. این رویداد تنها 12 ساعت طول کشید. این مدت زمان کوتاه نشان می‌دهد که یافتن یک انفجار با روشنایی زیاد بسیار دشوار است مگر اینکه زمان آن از قبل مشخص شده باشد. در این مورد، نظریه محققان تورکو درست از آب در آمد و TESS دقیقاً در زمان مناسب به سوی OJ 287 نشانه‌گذاری شد. این کشف همچنین توسط تلسکوپ Swift ناسا تأیید شد که به همان هدف متمرکز شده بود.
علاوه بر این، یک همکاری بزرگ بین‌المللی به رهبری استاژک زولا از دانشگاه جاگیلونیان در کراکوف لهستان، همان رویداد را با استفاده از تلسکوپ‌های مختلف در نقاط مختلف زمین شناسایی کرد، به‌طوری که در طول روز، حداقل در یکی از مکان‌های مربوط به این تلسکوپ‌ها “شب” بود. علاوه بر این، گروهی از دانشگاه بوستون ایالات متحده آمریکا به رهبری اسوِتلانا جورستاد و سایر ناظران، این کشف را با مطالعه قطبش نور در قبل و بعد از انفجار تأیید کردند.
پیامدها و تحقیقات آینده
در یک مطالعه جدید که نتیجه ترکیب تمام مشاهدات قبلی است، پروفسور مائوری والتونن و تیم تحقیقاتی او در دانشگاه تورکو نشان دادند که این انفجار 12 ساعته نورانی از یک سیاهچاله کوچکتر در مدار و محیط اطراف آن ناشی شده است.
افزایش سریع روشنایی زمانی رخ می‌دهد که سیاهچاله کوچکتر یک بخش بزرگ از دیسک تجمعی که سیاهچاله بزرگ‌تر را احاطه کرده است، “بلعیده” و آن را به یک جت گازی تبدیل کرده و به بیرون پرتاب میکند. جت سیاهچاله کوچکتر پس از آن برای حدود دوازده ساعت روشن‌تر از سیاهچاله بزرگ‌تر می‌شود. این باعث می‌شود نور OJ 287 نسبت به رنگ قرمز معمولی آن، بیشتر در طول موج‌های زرد قرار گیرد. پس از انفجار، رنگ قرمز دوباره باز می‌گردد. رنگ زرد نشان می‌دهد که در این دوره 12 ساعته، ما نور سیاهچاله کوچکتر را مشاهده می‌کردیم. نتایج مشابهی را می‌توان از سایر ویژگی‌های نوری که از OJ 287 در همان دوره زمانی منتشر می‌شود، استنباط کرد.
پروفسور والتونن می‌گوید:
“بنابراین، اکنون همانطور که می‌توانیم بگوییم، TESS سیاراتی را دیده است که به دور ستاره‌های دیگر می‌چرخند، می‌توانیم بگوییم که برای اولین بار یک سیاهچاله مداری را ‘دیده‌ایم’. مشابه به تصویر برداری از سیارات، قبت تصویری مستقیم از سیاهچاله کوچکتر بسیار دشوار است. در واقع به دلیل فاصله زیاد OJ 287 که نزدیک به چهار میلیارد سال نوری است، احتمالاً مدت زمان زیادی طول خواهد کشید تا روش‌های مشاهده‌ای ما به حدی توسعه یابد که حتی بتوانیم تصویری از سیاهچاله بزرگ‌تر بگیریم.”
آ.گوپتاکومار از مؤسسه تحقیقات بنیادی تاتا در هند می‌گوید:
“با این حال، سیاهچاله کوچکتر ممکن است به‌زودی وجود خود را به روش‌های دیگری آشکار کند، زیرا انتظار می‌رود امواج گرانشی نانو-هرتزی منتشر کند. انتظار می‌رود امواج گرانشی OJ 287 در سال‌های آینده توسط آرایه‌های زمان‌سنجی تپ‌اختر که در حال تکامل هستند، قابل تشخیص باشند.”
منبع: Scitechdaily
