تا حالا چیزی به اسم سیاه‌چاله با «ضربان قلب» شنیدی؟ آره! واقعاً وجود داره. یه سیاه‌چاله به اسم IGR J17091-3624 هست که تقریباً ۲۸ هزار سال نوری با ما فاصله داره و تو یه سیستم دوتایی (یعنی به همراه یه ستاره‌ی دیگه توی مدار مشترکن) قرار گرفته. این سیاه‌چاله کاراش خیلی عجیبه و به خاطر پالس‌ها یا تپش‌های منظم و عجیبش، بهش لقب “سیاه‌چاله قلبی” یا همون «heartbeat black hole» دادن.
داستان از اون‌جایی شروع شد که تلسکوپ X-ray Polarimetry Explorer ناسا (IXPE) اومد و این سیاه‌چاله رو زیر نظر گرفت. IXPE یه ماهواره مخصوص دیدن واندازه‌گیری پلاریزاسیون اشعه‌ی ایکس اجرام فضاییه. حالا پلاریزاسیون یعنی چی؟ یعنی راستای لرزشِ موج‌های نور که از یه جسم میاد، رو بررسی می‌کنن تا ببینن نور به کدوم جهت متمایل‌تره.
این سیاه‌چاله، کلی از موادِ ستاره‌ی رفیقش رو می‌کشه سمت خودش و اون مواد دورش شروع می‌کنن به چرخیدن و حسابی داغ میشن (به این منطقه میگن قرص برافزایشی و اون قسمت درخشان و پرحرارت هم میشه کرونای سیاه‌چاله). همین‌جوری که این مواد می‌چرخن، سیاه‌چاله پالس‌هایی از پرتوی X-ray به بیرون پرت می‌کنه، که باعث میشه یه جور ریتم داشته باشه.
ولی بخش هیجان‌انگیزش اینجاست: IXPE نشون داد پلاریزاسیون اشعه X این سیاه‌چاله ۹.۱ درصد بود! این رقم خیلی بالاتره از چیزیه که مدل‌های تئوری قدیمی پیش‌بینی می‌کردن. یعنی اون چیزی که تا حالا فکر می‌کردیم درباره‌ی رفتار سیاه‌چاله‌ها درست باشه، دیگه صددرصد جواب نمیده.
معمولاً همچین پلاریزاسیون بالایی نشون می‌ده که داریم کرونای سیاه‌چاله رو به صورت کناری (edge-on یعنی تقریباً از لبه) می‌بینیم، و در این حالت ساختار اون خیلی منظم دیده میشه. ولی جالبه که بقیه‌ی شواهد از این سیاه‌چاله نشون میدن که احتمالاً از زاویه یه جور دیگه داریم نگاهش می‌کنیم! خلاصه، شرایطی به وجود اومده که دانشمندا رو حسابی گیج کرده.
دو تا مدل برای توضیحِ این پدیده مطرح شده:
مدل اول این‌جوریه که میگه ممکنه بادهای خیلی قوی (wind)، یعنی جریان‌هایی که از قرص برافزایشی بلند میشن، باعث بشن این اشعه‌های ایکس بیشتر قطبیده (polarized) بشن، بدون اینکه حتماً از کنار بهش نگاه کنیم.
مدل دوم هم این‌جوریه که میگه شاید خودِ کرونا (یعنی همون حلقه‌ی فوق داغ اطراف سیاه‌چاله که محدوده‌ی داخلی قرص برافزایشی رو در بر می‌گیره) به طور غیرعادی با سرعت خیلی بالا داره به سمت بیرون حرکت می‌کنه، و همین باعث اثرات نسبیتی (relativistic effects یعنی همون پدیده‌هایی که وقتی سرعت نزدیک نور باشه اتفاق می‌افته) میشه که شدت پلاریزاسیون رو می‌بره بالا.
یه نکته جالب دیگه اینه که هر دو مدل رو که شبیه‌سازی کردن، با نتایج IXPE جور درآمد! ولی هر کدومشون کلی سوال جدید درباره‌ی سیاه‌چاله‌ها درست می‌کنه و بعضی از فرضیات قدیمی رو می‌بره زیر سوال.
مکسیم پررا (Maxime Parra)، یکی از نویسنده‌های مقاله و محقق دانشگاه Ehime ژاپن، گفته: «این بادهای قوی، یکی از بخش‌های گم‌شده‌ی مهم برای فهم رشد همه نوع سیاه‌چاله‌ان.» و تاکید کرده که احتمالاً رصدهای آینده بازم اندازه‌گیری‌های عجیب‌تر و جالب‌ترِ پلاریزاسیون رو نشون میدن!
راستی، نتایج این تحقیق توی ۲۷ می ۲۰۲۴ توی ژورنال معتبر Monthly Notices of the Royal Astronomical Society هم چاپ شده.
در کل، این چیزا نشون میدن هرچی بیشتر درباره‌ی سیاه‌چاله‌ها یاد می‌گیریم، تازه می‌فهمیم که چقدر هنوز اسرار دارن و قراره کلی سوپرایز علمی تو راه باشه!
منبع: +
