اخترشناسان با بررسی ۶ ساله داده‌های تلسکوپ هابل توانستند یک سیاهچاله‌ی منزوی را کشف کنند. این سیاهچاله سرگردان همانند یک شبح در میان ستارگان کهکشان راه شیری حرکت می‌کند.
پس از شش سال مشاهدات دقیق، تلسکوپ فضایی هابل با اندازه‌گیری دقیق جرم جسم شبح مانند، برای اولین‌بار شواهد مستقیمی از یک سیاهچالۀ سرگردان کشف کرد که در فضای میان ستارهای در حرکت است. بررسی اخترشناسان نشان می‌دهد این سیاهچاله سرگردان در فاصلۀ ۵۰۰۰ سال نوری از ما، در “بازوی مارپیچی کارینا-کمان” کهکشان ما قرار دارد.
با این حال، اخترشناسان برآورد می‌کنند که نزدیکترین سیاهچاله‌ی منزوی جرم ستارهای به زمین احتمالا فقط ۸۰ سال نوری با ما فاصله دارد. نزدیکترین منظومه ستارهای که پروکسیما قنطورس نام دارد نیز ۴ سال نوری با زمین فاصله دارد. تاکنون، تمام سیاهچالهها به‌صورت آماری یا از طریق برهم‌کنش‌های سیستم‌های دوتایی یا در هستۀ کهکشان‌ها کشف شده‌اند. اما این «سیاهچاله ستاره‌وار» با استفاده از اثر اختلاف منظر در ریز همگرایی گرانشی شناسایی شده است. «ریز همگرایی گرانشی» هنگامی رخ می‌دهد که نور یک جسمِ درخشانِ دوردست، در مسیرش تا رصدگر، از نزدیکی جسم پرجرم دیگر مثل سیاهچاله بگذرد و به خاطر اثر گرانشی آن جرم، نورش خمیده شود.
طبق تخمین ۱۰۰ میلیون “سیاهچاله ستاره‌وار” فقط در کهکشان راه شیری وجود دارد که در میان ۱۰۰ میلیارد ستاره در کهکشان ما کمین کرده‌اند. و اکنون دانشمندان تصاویری را به ثبت رسانده‌اند که به نظر می‌رسد یکی از این زامبی‌های کیهانی باشد.
چند راه برای تشخیص سیاهچالهها
از آنجایی که سیاهچالهها به خودی خود نوری ندارند، اخترشناسان معمولاً به دنبال تأثیر آنها بر روی مادۀ مرئی هستند. سیاهچاله‌های ستاره‌وار که پیش از این در کهکشان کشف شده‌اند، همگی در منظومه‌های دوتایی قرار دارند و به همین دلیل قابل شناسایی هستند. در واقع سیاهچالهها ماده را از ستاره‌های همدم خود می‌گیرند و در یک قرص برافزایشی بصورت پرتو ایکس منتشر می‌کنند.
در سال‌های اخیر، اخترشناسان با تلسکوپ افق رویداد(EHT) نیز شروع به گرفتن تصاویری از سیاهچاله‌های کلان‌جرم کردند. جالب است بدانید تصاویر “تلسکوپ افق رویداد” خود سیاهچاله را نشان نمی‌دهد. چون طبق تعریف سیاهچالهها تاریک هستند، زیرا هیچ نوری نمی‌تواند از آنها فرار کند. بنابراین، سیاهچالهها نامرئی هستند. در عوض، تصاویر تلسکوپ افق رویداد چیزی را نشان می‌دهد که اخترشناسان آن را «سایه» سیاهچاله می‌نامند، حلقه‌ای درخشان که با خم شدن نور در گرانش شدید در اطراف سیاهچاله شکل می‌گیرد.
سیاهچالۀ سرگردان با عدسی گرانشی پیدا شد
اما این سیاهچاله‌ی جدید در یک سامانه‌ی دوتایی قرار ندارد و یک سیاهچاله‌ی کلان‌جرم هم نیست، بنابراین به اندازۀ کافی عظیم نیست که توسط “تلسکوپ افق رویداد” مشاهده شود. سیاهچاله‌ای که هابل کشف کرده توسط انفجار عظیمی که آن را به وجود آورده از مدار خارج شده و در حین عبور از مقابل ستارهای دورتر، رصد شده است. دانشمندان از همگرایی گرانشی – خم شدن نور یک جسم دور توسط یک جسم عظیم در پیش‌زمینه – برای بدست آوردن شواهد خود استفاده کردند. انحراف نور و همگرایی گرانشی از پیش‌بینی‌های نظریه نسبیت عام است.
محققانی که این تشخیص را انجام دادند گفتند: «نور ستارهای که در پشت سیاهچاله قرار داشت به طور لحظه‌ای با عبور سیاهچاله از مقابل آن روشن شد و سپس منحرف شد. این یک اندازه‌گیری طولانی و پرزحمت بود که وضوح عالی تلسکوپ هابل برای آن مناسب است.» گرانش قدرتمند این سیاهچاله یک اثر انگشت منحصر به فرد را بر روی انحراف نور ستارگان بر جای گذاشت. برخی شاید بگوید جسم مداخله‌گر یک ستاره بوده، عبور یک ستاره باعث تغییر رنگ گذرا در نور ستارگان پشتی می‌شود، زیرا نور ستاره‌های پیش‌زمینه و پس‌زمینه بهطور لحظه‌ای با هم ترکیب می‌شوند. اما هیچ تغییر رنگی در رویداد سیاهچاله مشاهده نشد.»
بنابراین «امضای» یک سیاهچاله‌ی پیش‌زمینه در میان سایر رویدادهای ریز همگرایی گرانشی منحصر به فرد است. دانشمندان همچنین اظهار داشتند که تلسکوپ فضایی هابل این اندازه‌گیری‌ها را بسیار دقیق انجام می‌دهد. در اطلاعیه هابل اینگونه آمده: «این معادل اندازه‌گیری قطر یک سکه‌ی ۲۵ سنتی در لس آنجلس است که از شهر نیویورک دیده می‌شود.»
آیا می‌تواند یک ستارۀ نوترونی باشد؟
دو تیم در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، و موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور، مریلند، این سیاهچاله را کشف کردند. جسمی که آنها اندازه‌گیری کردند دارای جرمی بین ۱.۶ تا ۴.۴ برابر خورشید است. پایین‌تر از این محدوده به این معناست که این جرم می‌تواند یک ستاره نوترونی باشد.
در این اطلاعیه به نقل از “جسیکا لو” از تیم برکلی آمده است: «به همان اندازه که می‌خواهیم بگوییم این قطعاً یک سیاهچاله است، باید تمام احتمالات را گزارش کنیم. این احتمالات شامل سیاهچاله‌های کم جرم و احتمالاً حتی یک ستاره نوترونی می‌شود.» در هر صورت، این شی اولین «بازماندۀ ستارهای تاریک» است که به تنهایی در کهکشان راه شیری در حرکت است. جزئیات بیشتر این پژوهش در Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.
