مشاهدات رادیویی در قلب اُمگا سنتاوری هیچ‌چیزی یافت نشد

0

نوشتهٔ مارک تامپسون، Universe Today

مشاهدات رادیویی در قلب اُمگا سنتاوری هیچ‌چیزی یافت نشد
گروه ستاره‌ای کروی اُمگا سنتاوری. تصویر: چاک آیوب

اُمگا سنتاوری به‌عنوان بزرگ‌ترین و درخشان‌ترین خوشهٔ ستاره‌ای کروی کهکشان راه شیری، آسمان جنوبی را تسلط دارد؛ یک گوی چگال که حدود ۱۰ میلیون ستاره در خود دارد. اوایل سال جاری، اخترشناسان شواهدی یافتند مبنی بر این‌که یک سیاه‌چالهٔ میان‌جرمی در هستهٔ این خوشه مخفی است؛ این استنتاج از هفت ستاره‌ای به‌دست آمد که به‌قدری سریع می‌چرخند که برای ماندن در این نقطه، نیاز به یک جرم عظیم گرانشی دارند. پژوهشگران سپس با استفاده از تلسکوپ‌های رادیویی به‌دنبال سیاه‌چاله گشتند و هیچ‌چیزی نیافتند.

سیاه‌چاله‌های میان‌جرمی پیوند گمشده‌ای در فهم ما از سیر تحول سیاه‌چاله‌ها هستند. می‌دانیم سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای از ستارگان در حال مرگ شکل می‌گیرند و جرمشان تا حدود ۲۰۰ برابر جرم خورشید می‌تواند باشد. همچنین می‌دانیم سیاه‌چاله‌های فرا‌عظیم که وزنشان به‌صورت میلیون‌ها یا میلیاردها جرم خورشید است، مراکز کهکشانی را به خود مشغول می‌کنند. اما سیاه‌چاله‌های میان‌جرمی که جرمشان بین این دو سرنوشت قرار دارد، به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای نادر هستند. تنها چندین کاندید موجود است و تأیید آن‌ها دشوار می‌باشد.

مطالعهٔ اخیر با تلسکوپ فضایی هابل، ۱٫۴ میلیون ستاره را در اُمگا سنتاوری در طول دو دههٔ مشاهدات دنبال کرد. هفت ستاره در بخش داخلی‌ترین خوشه به‌قدری سریع حرکت می‌کنند که باید کاملاً فرار کنند، اما همچنان در باند گرانشی باقی می‌مانند. این کشش گرانشی حاکی از وجود یک سیاه‌چاله با حداقل ۸۲۰۰ جرم خورشیدی است؛ تخمین‌ها حتی به‌حد ۴۷۰۰۰ جرم خورشیدی نیز می‌رسند.

آنگیربن ماهدی و همکارانش تصمیم گرفتند نشانهٔ جلبشنی سیاه‌چاله را جست‌وجو کنند. هنگامی‌که سیاه‌چاله‌ها به گاز و غبار اطراف خود می‌خورند، ماده تشکیل یک دیسک جلبشن گرم می‌دهد که در سراسر طیف الکترومغناطیسی، از جمله امواج رادیویی، تابش می‌کند. این تیم با استفاده از آرایهٔ تلسکوپ فشردهٔ استرالیا، ناحیهٔ مرکزی اُمگا سنتاوری را به‌مدت تقریباً ۱۷۰ ساعت مشاهده کرد و به حساسیتی برابر ۱٫۱ میکرویانکی در فرکانس ۷٫۲۵ گیگاهرتز دست یافت. این حساسیت، دقیق‌ترین تصویر رادیویی تا به‌حال از این خوشه به‌دست آمده است.

مشاهدات رادیویی در قلب اُمگا سنتاوری هیچ‌چیزی یافت نشد
اُمگا سنتاوری. تصویر: ناسا

آنها هیچ‌چیزی نیافتند. هیچ‌گونه انتشار رادیویی در هیچ‌یک از مراکز پیشنهادی خوشه که انتظار می‌رفت سیاه‌چاله در آن قرار گیرد، مشاهده نشد. این تحقیق در سرور پیش‌چاپ arXiv منتشر شده است.

عدم شناسایی این پدیده محدودیت‌هایی برای رفتار سیاه‌چاله ایجاد می‌کند. با بهره‌گیری از صفحهٔ بنیادی فعالیت سیاه‌چاله، که جرم، روشنایی رادیویی و روشنایی پرتو ایکس سیاه‌چاله را به‌هم پیوند می‌دهد، تیم محاسبه کرد که هر سیاه‌چالهٔ میان‌جرمی در اُمگا سنتاوری باید کارآیی جلبشنی فوق‌العاده کمی داشته باشد. حد بالایی که به‌دست آمد تقریباً ۰٫۰۰۴ است، به این معنی که کمتر از نیم درصد انرژی جرم ماده وارد‌شده به تابش تبدیل می‌شود.

این سکوت شدید کاملاً غیرمنتظره نیست. اُمگا سنتاوری به‌نظر می‌رسد هستهٔ جداشدهٔ یک کهکشان پیران باشد که میلیاردها سال پیش توسط کهکشان راه شیری بلعیده شد. بخش‌های مرکزی خوشه شاید به‌سادگی گازی کافی برای جلبشنی سیاه‌چاله نداشته باشند. برخلاف محیط‌های غنی از گاز که سیاه‌چاله‌های فرا‌عظیم را در کهکشان‌های فعال احاطه می‌کنند، یا همسایگان ستاره‌ای که سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای‌جرم را تغذیه می‌نمایند، این سیاه‌چالهٔ میان‌جرمی به‌نظر می‌رسد در یک صحرای نسبی زندگی می‌کند؛ از سوختی محروم است و به‌این‌دلیل در سرتاسر طیف الکترومغناطیسی بی‌صداست.

اطلاعات بیشتر: Angiraben D. Mahida et al, No evidence for accretion around the intermediate-mass black hole in Omega Centauri, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2512.09649

اطلاعات نشریه: arXiv

ممکن است شما دوست داشته باشید
ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.