کشف «سیاهچالههای فراری» با سرعت ۳۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه در فضا
شواهد جدید رصدی، وجود سیاهچالههایی را نشان میدهد که مانند راکت با سرعتی نزدیک به ۳۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه در فضا سرگردان هستند و در مسیر خود ردی از ستارگان ایجاد میکنند.
کشف شگفتانگیز سیاهچالههای پرسرعت در کیهان
مفهوم سنتی سیاهچالهها به عنوان اجرام عظیم و ساکن در مراکز کهکشانها، اکنون با کشفیات نوین در حال تغییر است. شواهد رصدی جدید و محاسبات پیشرفته فیزیک کوانتوم تأیید میکنند که سیاهچالههای فراری (Runaway Black Holes) واقعیت دارند و با سرعتهای حیرتانگیزی در فضا در حرکتند. گزارشها حاکی از آن است که برخی از این هیولاهای فضایی میتوانند به سرعتی نزدیک به ۳۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه دست یابند که این سرعت آنها را قادر میسازد تا مسیرهایی تقریباً مستقیم را در پهنه فضا طی کنند، در حالی که سیاهچالههای معمولی از مدارهای منحنی ستارگان پیروی میکنند. این پدیده از تئوریهای پیشین نشأت گرفته است؛ در دهه ۱۹۶۰، راه حلهای روی کر برای معادلات نسبیت عام اینشتین نشان داد که سیاهچالههای در حال چرخش دارای انرژی چرخشی (اسپین) عظیمی هستند. بر اساس فرمول $E = mc^۲$، این انرژی چرخشی میتواند تا ۲۹ درصد جرم سیاهچاله را تشکیل دهد. راجر پنروز ۵۰ سال پیش استنتاج کرد که این انرژی میتواند آزاد شود؛ به ویژه در سناریوی ادغام دو سیاهچاله در حال چرخش که امواج گرانشی قوی را در یک جهت خاص آزاد میکند و سیاهچاله نهایی را مانند یک راکت پرتاب مینماید.
شواهد رصدی و امواج گرانشی
کشف امواج گرانشی توسط رصدخانههایی مانند LIGO و Virgo از سال ۲۰۱۵، فرضیه سیاهچالههای فراری را تقویت کرد. تحلیل “لرزشهای نهایی” (Ringdowns) سیاهچالههای تازهشکلگرفته اطلاعاتی حیاتی در مورد میزان چرخش آنها ارائه داد. مشاهدات نشان داد که برخی جفت سیاهچالهها دارای محورهای چرخش تصادفی با انرژی چرخشی بالا هستند که این امر وقوع پرتاب شدن آنها را محتمل میسازد.
ردپای سیاهچالههای فراری در فوتونها
یافتن سیاهچالههای فراری کوچک دشوار است، اما ابرسیاهچالههای فراری هنگام عبور از کهکشانها، اختلالات عظیمی ایجاد میکنند. پیشبینی میشود که این سیاهچالهها در مسیر خود ردی از ستارگان به جا بگذارند که به آن “Contrails” (اثر تراک) میگویند. این ردیف ستارهای نتیجه فروپاشی گاز و غباری است که سیاهچاله در حال عبور، آن را جذب کرده و فرآیند ستارهزایی در آن ناحیه شکل میگیرد.
- مقالهای به رهبری پیتر ون دوکوم، با استفاده از دادههای تلسکوپ جیمز وب، یک رد درخشان ۲۰۰ هزار سال نوری را در کهکشانی دور ثبت کرد که نشاندهنده اثرات فشاری ناشی از عبور سیاهچالهای با جرم ۱۰ میلیون برابر خورشید با سرعت ۱۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه بود.
- گزارش دیگری یک رد ۲۵ هزار سال نوری در کهکشان NGC۳۶۲۷ مشاهده کرد که احتمالاً توسط سیاهچالهای با جرم ۲ میلیون برابر خورشید و سرعت ۳۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه ایجاد شده است.
- آزادی انرژی چرخشی عظیم در اثر برخورد سیاهچالهها، مکانیزمی است که میتواند سیاهچاله جدید را با سرعتی معادل ۱ درصد سرعت نور به بیرون از کهکشان پرتاب کند.
- درک اینکه سیاهچالهها میتوانند با این سرعتها حرکت کنند، نشان میدهد که ساختار و پویایی کیهان پیچیدهتر از تصورات پیشین ماست.
- این سیاهچالهها پتانسیل سفر بین کهکشانی را دارند و میتوانند عناصر جدیدی به کیهان معرفی کنند.
«شواهد حاکی از سیاهچالهای با جرم ۱۰ میلیون برابر خورشید است که با سرعت ۱۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت میکند.»
«اگر این فراریهای غولپیکر وجود دارند، پسرعموهای کوچکتر آنها نیز باید وجود داشته باشند. سرعت آنها به راحتی برای سفر بین کهکشانها کافی است.»
این کشف، هرچند هیجانانگیز است، اما یادآور این نکته است که کهکشانها و فضای میانستارهای محیطی پرتلاطم و پر از پدیدههای پیشبینینشده هستند. با این حال، احتمال ورود یکی از این اجرام عظیم به منظومه شمسی ما بسیار ناچیز گزارش شده است، اما این موضوع به غنای داستان کیهان ما میافزاید.
