کشف چرخش دو سیاهچاله ابر پرجرم به دور هم

سیاهچاله های ابر پر جرم، اجرام بسیار عظیمی هستند که در مرکز کهکشان ها قرار دارند. سیاهچاله کهکشان راه شیری جرمی حدود ۴ میلیون برابر جرم خورشید دارد. با وجود جرم و فعالیت زیاد، به دلایل زیادی امکان رصد این اجرام با روش های قدیمی وجود ندارد. اما اکنون با استفاده از چشم انداز منحصر به فرد فراهم شده توسط آرایه خط پایه بسیار بزرگ (VLBA) بنیاد ملی علوم، ستاره شناسان برای اولین بار یک جفت سیاهچاله را در کهکشانی در فاصله ۷۵۰ میلیون سال نوری کشف کرده اند.

در این کشف با استفاده از اطلاعات رادیویی مشخص شده است که دو سیاهچاله در فاصله ۲۴ سال نوری از هم قرار دارند و مجموع جرم آنها ۱۵ میلیارد برابر جرم خورشید است. ۳۰۰۰۰ سال طول می کشد که آنها یک بار مدار خود را طی کنند.

این جفت سیاهچاله غول پیکر در کهکشانی بیضوی به نام 0402+379 قرار گرفته اند که در داده های سال ۲۰۰۳ و ۲۰۰۵ آرایه VLBA مشخص شد دو هسته دارد. VLBA آرایه ای با ۱۰ آنتن است که بین جزیره بزرگ هاوایی و سنت کرویکس قرار گرفته. این فاصله زیاد بین پایه ها به ستاره شناسان اجازه می دهد تا با ترکیب داده های هر بخش، جزییات قابل توجهی را از آن ثبت کنند.

مشاهدات جدید کهکشان 0402+379 در سال های ۲۰۰۹ و ۲۰۱۵ انجام شد. با ترکیب این اطلاعات با داده های قبلی، ستاره شناسان توانستند حرکت دو سیاهچاله ابر پر جرم را شناسایی کنند. این کشف اولین رصد از سیاهچاله هایی بود که به طور جداگانه به طور هم حرکت می کنند.

وجود دو سیاهچاله ابر پرجرم در این کهکشان نشان می دهد که ادغام کهکشانی در گذشته اتفاق افتاده است. با ادغام دو کهکشان با هم، سیاهچاله ها با هم برخورد می کنند و سیاهچاله ای جدید حاصل می شود. در کهکشان 0402+379 این اتفاق در چند میلیون سال آینده اتفاق می افتد. اینکه چه مدت طول می کشد تا دو سیاهچاله در مسیر مارپیچی به هم نزدیک شوند، به از دست دادن انرژی در امواج گرانشی بستگی دارد. چنین امواج گرانشی توسط LIGO شناسایی شده است.

با توجه به اینکه ادغام دو کهکشان پدیده ای معمولی است، چنین جفت سیاهچاله ای نیز باید وجود داشته باشد. اکنون دانشمندان قادر به اندازه گیری حرکت مداری چنین جفتی سیاهچاله ای هستند و امیدوارند که به زودی سیاهچاله های مشابهی پیدا کرد.

اما تایید کشف این جفت سیاهچاله، علاقه ستاره شناسان به کهکشان 0402+379 را کم نمی کند. آنها باید این کهکشان را برای درک بهتر مدار و جرم سیاهچاله مطالعه کنند. این جفت سیاهچاله اولین فرصت برای مطالعه چگونگی برهمکنش در چنین سیستمی است.