ردپای عجیب یک سیاه‌چاله: جای پای غول‌پیکر توی یک کهکشان دور

فرض کن شب داری به آسمون پرستاره نگاه می‌کنی و یه خط روشن عجیب توی یه کهکشان دورمی‌بینی؛ درست مثل رد هواپیما روی آسمون! حالا خبر جذاب اینه که تلسکوپ جیمز وب و چند تیم دیگه، دقیقاً یه همچین خط عجیبی رو توی کهکشان NGC 3627 پیدا کردن. این کهکشان حدود ۳۱ میلیون سال نوری با ما فاصله داره و توی صورت فلکی اسد یا همون لئو واقع شده.

این خط در واقع یه ردپای غول‌پیکر از گاز و غبار کیهانیه که احتمالاً توسط یه سیاه‌چاله بسیار پرجرم، موقع عبور از دل کهکشان ایجاد شده. سیاه‌چاله یعنی یه جسم فوق‌العاده پرجرم با جاذبه خیلی زیاد که حتی نور هم نمی‌تونه ازش فرار کنه! البته دانشمندا می‌گن شاید چیز دیگه‌ای هم باعثش شده باشه، هنوز قاطع نمی‌شه نظر داد.

حالا برگردیم به اندازه این “کنتریل” (یعنی همون دنباله یا رد پای گاز و غبار): حدود ۲۰ هزار سال نوری طولشه! این یعنی تقریباً یک‌پنجم اندازه کل کهکشان راه شیری خودمون! عرضش هم خیلی باریکه، فقط حدود ۶۵۰ سال نوری. خلاصه واقعاً چیزی نیست که هر روز ببینیم.

اما دانشمندان این کشف رو چطور کردن؟ منگکه ژائو و گوانگ‌زینگ لی وقتی داشتن داده‌های پروژه‌ای به اسم PHANGS رو بررسی می‌کردن، به این ردپا برخوردن. PHANGS یعنی پروژه‌ای که با چندین تلسکوپ مختلف مثل جیمز وب (که یکی از پیشرفته‌ترین تلسکوپ‌های فضایی حال حاضر جهانه) و ALMA در شیلی (آلما یه آرایه رادیوتلسکوپه که می‌تونه امواج خیلی بلند رو بگیره)، نقشه دقیقی از گاز و غبار کهکشان‌ها تهیه می‌کنه تا بفهمن ستاره‌ها چطور شکل می‌گیرن و کهکشان‌ها چطور تکامل پیدا می‌کنن.

داده‌های جیمز وب نشون داده که این خط، پُر از ذرات ریز گرد و غباره. داده‌های آلما هم تأیید کرده که اینجا کلی گاز مونوکسید کربن هست (CO یعنی گازی که اغلب توی جاهایی هست که ستاره‌ها دارن شکل می‌گیرن). این خط هم خیلی کم‌رنگ و خطی و نسبت به بازوهای مارپیچی کهکشان خیلی متفاوت دیده می‌شه.

طبق یه مدلی که قبلاً هم آقای لی براش کار کرده، احتمال داره یه جسم فشرده و پرجرم مثل یه سیاه‌چاله، با سرعت وحشتناک از دیسک این کهکشان رد شده. ظاهراً همین عبور باعث شده گازها رو کنار بزنه و این رد خفن رو بذاره. محاسبات نشون می‌ده که اون جسم تقریباً ۱۰ میلیون برابر خورشید ما جرم داشته و با سرعت ۳۰۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت کرده! (یعنی حدود ۵۰٪ سریع‌تر از رکورد سرعت بهترین فضاپیمای ساخت بشر – پروب خورشیدی پارکر!)

اما اینجاست که داستان جالب‌تر می‌شه. شاید این جسم یه سیاه‌چاله بزرگ بوده، یا شاید هم هسته‌ی فوق متراکم یک کهکشان کوتوله بوده (کهکشان کوتوله یعنی یه کهکشان کوچیک و کم‌نور). فعلاً تحقیق‌کننده‌ها نمی‌تونن دقیق بگن که کدومه. چون اگر واقعاً یه کهکشان کوتوله باشه، احتمال داره از فاصله زیاد قابل دیدن نباشه. باید منتظر داده‌های دقیق‌تر یا تصاویر با وضوح خیلی بالاتر از آلما یا ابزارای جدیدتر باشیم.

یه احتمال سوم هم مطرح شده: شاید اون چیزی که این رد رو ساخته، «نقاط قرمز کوچک» باشه! اینا اجرام ناشناخته‌ای هستن که جیمز وب اخیراً کلی ازشون پیدا کرده—و هنوز دقیق نمی‌دونیم چی‌ان.

تحقیقات تازه شروع شده و ژائو و لی می‌خوان ردپای بیشتری از این مدل پدیده‌ها تو عکس‌های PHANGS پیدا کنن تا ببینن چقدر رایجن و چی بهشون گذشته. فهمیدن داستان این ردپاهای کیهانی بهمون کمک می‌کنه جمعیت «اجرام تاریک و غول‌پیکر» رو توی کهکشان‌ها بهتر بشناسیم. اجسام تاریک یعنی چیزهایی که جرم دارن ولی نور خیلی کمی ازشون میاد یا اصلاً دیده نمی‌شن.

نکته آخر این که این تحقیق هنوز توسط دانشمندای دیگه حسابرسی یا peer-review نشده (یعنی هنوز رسماً تأیید نهایی نگرفته)، اما الان به صورت پیش‌نویس (preprint) روی سرور arXiv قابل خوندنه. خلاصه دنیای نجوم هر روز با کشفیات عجیبش شگفت زده‌مون می‌کنه!

منبع: +