دوره آنلاین مبانی نجوم

منوی اصلی

سیاه‌چاله‌ای که مردود شد!

تصویر هنری از دوگانه‌ی HR 6819 ـ Credit:ESO/L. Calçada

اوایل سال ۱۳۹۹ بود، هنگامی که کرونا در جهان بیداد می‌کرد. گروهی از اخترشناسان رصدخانه جنوبی اروپا به رهبری توماس ریوینیوس خبر از کشف نزدیک‌ترین سیاه‌چاله به زمین را منتشر کردند.  این گروه با داده‌های تلسکوپ ۲.۲ متری رصدخانه جنوبی اروپا اعلام کردند که در ستاره دوگانه‌ی HR 6819 نشانه‌هایی از حضور یک جسم سوم که بسیار هم سنگین است به دست آورده‌اند. این سامانه ستاره‌ای در فاصله ۱۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد.

این مطلب را در سایت ستاره‌شناس از این‌جا مطالعه کنید.

اما رصد و تحلیل آن‌ها توسط دیگر اخترشناسان مورد اعتراض قرار گرفت، از جمله توسط گروهی بین‌المللی مستقر در  KU Leuven بلژیک با سرپرستی جولیا بودنشتاینر. این گروه چهار ماه پس از اعلام وجود سیاه‌چاله در این سامانه، روایت متفاوتی از همان رصدها را اعلام کرد. این‌که سیاه‌چاله‌ای در کار نیست و رویدادهای‌های خاصی در این ستاره دوگانه ایجاد شده که منجر به مشاهده این داده‌ها شده است.

این مقاله را از این‌جا مطالعه کنید.

این دو گروه برای آن‌که مشخص کنند کدام روایت (مدل) از این سامانه ستاره‌ای درست است، با هم هماهنگ شده و در قالب یک گروه پژوهشی رصدهای جدیدی را با تلسکوپ‌های بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا انجام دادند.

نتایج این رصدهای دقیق‌تر در اسفند ۱۴۰۰ در نشریه Astronomy & Astrophysics منتشر شد و نشان داد که سیاه‌چاله‌ای وجود ندارد و روایتی که گروه بودنشتاینر حدس می‌زدند درست است.

آن چیزی که برای همه روشن بود این است که دو منبع نوری (ستاره) در حال گردش به دور هم با دوره تناوب مشخص هستند. اما روایت (مدل) اول ادعا می‌کند این دو منبع نوری در فاصله زاویه‌ای زیاد از هم هستند و آن‌که به مرکز نزدیک است دارای یک همدم سیاه‌چاله است. مدل دوم این‌گونه روایت می‌کند که دو منبع نوری (همان ستاره‌ها) در فاصله خیلی کم‌تر و با جدایی زاویه‌ای و ویژگی‌های مداری کاملن متفاوت در حال گردش به دور هم هستند.

راهکار برای مشخص شدن درستی این دو روایت این است که بتوانند مطمئن شوند جدایی زاویه‌ای (و در نتیجه فاصله واقعی) این دو منبع (ستاره‌ها) چقدر است، دور یا نزدیک؟

چنین کاری به راحتی از عهده تلسکوپ‌های VLT‌ و سامانه تداخل‌سنجی آن‌ها برمی‌آید. برای این رصد از دو ابزار دقیق تلسکوپ‌های VLT استفاده کردند: یکی تداخل‌سنج GRAVITY و دیگری طیف‌نگار دقیق MUSE . اولی می‌تواند وجود ستاره‌هایی در فاصله دور از هم را در یک سامانه‌ی دوگانه نشان دهد و دومی می‌تواند وجود آن‌ها را در فاصله‌های خیلی نزدیک تا یک‌سوم فاصله زمین تا خورشید، آشکار کند.

نتیجه‌ی داده‌های به دست آمده از MUSE نشان داد که خبری از حضور یک همدم در فاصله دور از هم نیست. در عوض GRAVITY هم حضور دو ستاره که در فاصله خیلی نزدیک از هم با دوره تناوب ۴۰ روزه در گردش هستند را نشان داد.

از آن جهت که قدرت و دقت داده‌های رصدی این ابزارها بر روی تلسکوپ‌های ۸.۲ متری VLT بسیار فراتر از داده‌هایی بود که دو سال قبل توسط یک تلسکوپ ۲.۲ متری و طیف‌نگار نوری آن ثبت شده بود، پس نتیجه با قطعیت پذیرفته شد که سیاه‌چاله‌ای در این خانواده‌ی ستاره‌ای نیست و یک ستاره دوگانه با ویژگی‌های خاص داریم که با دوره تناوب ۴۰ روزه در گردش به دور هم هستند.

اما این پرسش باقی‌می‌ماند که مشاهداتی که موجب اشتباه در تحلیل (و احتمالن رصد ِ) گروه اول شدند، چه بوده است؟

پاسخ این پرسش همان ایده‌ای است که جولیا بودنشتاینر مطرح کرده بود. او متخصص در بررسی ستاره‌های دوگانه‌ی به‌هم‌نزدیک و تعامل‌های بین آن‌هاست.

بهترین تفسیری که این گروه مشترک بر آن اتفاق‌نظر دارند این است که ما ستاره‌ی دوگانه‌ای را درست در زمانی پس از مکیده شدن جوّ یکی از ستاره‌ها توسط همدمش مشاهده می‌کنیم. در حالی که یک ستاره (دهنده) عریان شده و دیگری (گیرنده) با سرعت بیشتری به چرخش خودش ادامه می‌دهد.

این اتفاق یک پدیده رایج در دوگانه‌های به‌هم‌نزدیک است که گاهی در رسانه‌ها و مطبوعات به عنوان خونخواری (خون‌آشامی) ستاره‌ای یاد می‌شود.

انیمیشن هنری از گردش این دو ستاره ـ Credit:ESO/L. Calçada

به گفته‌ی ابیگِیل فراست یکی دیگر از اعضای این گروه، ثبت چنین مرحله‌ای پس از رویداد خونخواری ستاره‌ای، بسیار دشوار است. زیرا این دوره در زمان کوتاهی اتفاق می‌افتد. به عبارتی آن‌ها توانسته‌اند این دوگانه را در این دوره‌ی کوتاه مدت شکار کنند.

بدین ترتیب HR 6819 برای اخترشناسان تبدیل به ستاره‌ای بسیار هیجان‌انگیز و ارزشمند شده است، زیرا فرصتی عالی در اختیار آن‌ها قرار می‌دهد تا بتوانند با دقت فرآیندهای پس از تبادل گاز بین دو ستاره را بررسی کرده و چگونگی تأثیر آن را بر تکامل ستاره‌های سنگین بررسی کنند.

چنین دوگانه‌ها و رویدادهایی می‌توانند به شکل‌گیری پدیده‌هایی همچون ایجاد امواج گرانشی (در صورت برخورد و ادغام دو ستاره) یا انفجارهای شدید ابرنواختری منجر شوند.

این گروه پژوهشی مشترک قصد دارند ستاره HR 6819 را با استفاده از ابزار تداخل‌سنجی GRAVITY برای مدت‌های بیشتری زیرنظر بگیرند تا تحول و تکامل آن‌را بهتر درک کنند. بنابراین باید در آینده منتظر خبرهای جالبی از این گروه و این دو ستاره باشیم.

اصل مقاله پژوهشی این گروه را از این‌جا مطالعه کنید.

البته به قول توماس ریونیوس معمای کهکشان‌های جرم‌ستاره‌ای همچنان پابرجاست و نسبت به یافتن آن‌ها خوشبین است. آن‌ها معتقدند در کل کهکشان راه‌شیری صدها میلیون از این نوع سیاه‌چاله‌ها وجود دارد و در انتظار کشف ما هستند. فقط نمی‌دانیم چه زمانی می‌شود آن‌ها را شکار کرد.

آخرین مطلب این‌که:
ستاره‌شناسان توانسته‌اند نزدیک‌ترین سیاه‌چاله به زمین را در فاصله حدود ۱۵۰۰ سال نوری کشف کنند که در مطلب بعدی به آن خواهیم پرداخت.

محمد همایونی ـ ۳۰ آبان ۱۴۰۱

محمد همایونی
کارشناس و مدرس نجوم هستم و اعتقاد دارم که « یک ستاره شناس این جهان را مکانی زیباتر برای زندگی می‌بیند! » و جهت ترویج آن فعالیت می‌کنم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دوره آنلاین مبانی نجوم