دانشمندان شنیدن صدای یک سیاه‌چاله را ممکن کردند

مطالعه جدید دانشمندان مؤسسه فناوری ماساچوست(MIT) می‌تواند روشن کند که سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم یا ابرسیاه‌چاله‌ها چگونه به شکل‌گیری کهکشان‌های میزبان خود کمک می‌کنند.

برای سال‌های طولانی، سیاه‌چاله‌ها برای انسان نامرئی بودند و فقط نظریه‌سازی شده بودند، اما هرگز دیده نشده بودند. چندی پیش بود که اولین تصویر از یک سیاه‌چاله در جهان فاش شد و اکنون در موردی که شاید انتظارش را نداشتیم، می‌توانیم صدای یک سیاه‌چاله را بشنویم.

گروهی از دانشمندان مؤسسه فناوری ماساچوست(MIT) به دنبال صدای پژواک سیاه‌چاله‌ها هستند تا کمی بر مناطق فضازمان که تا حد زیادی برای ما به شکل یک راز باقی مانده‌اند، نور بیندازند.

سیاه‌چاله‌ها تنها زمانی که از گاز و غبار یکی از ستارگان در حال چرخش خود تغذیه می‌کنند، فعالیتی از خود نشان می‌دهند. هنگامی که آنها این کار را انجام می‌دهند، انفجارهای پرتوی ایکس منتشر می‌کنند که گاز مصرف شده را بازتاب می‌دهد و محیط اطراف آنها را روشن می‌کند که پژواک سیاه‌چاله به همین معنی است.

در حالی که این پژواک از نظر فنی یک پژواک پرتوی ایکس است، دانشمندان این مطالعه محققان بخش آموزش و موسیقی این مؤسسه را به همکاری طلبیدند تا این انتشار را به امواج صوتی قابل شنیدن تبدیل کنند که در انتهای خبر می‌توانید به صدای این سیاه‌چاله گوش دهید.

اخترشناسان برای این مطالعه جدید، یک ابزار جستجوی خودکار به نام «ماشین طنین» را توسعه دادند تا داده‌های جمع‌آوری شده توسط "کاوشگر ترکیب داخلی ستاره نوترونی" ناسا را که نام تلسکوپ پرتوی ایکس تعبیه شده روی ایستگاه فضایی بین‌المللی است، بررسی کنند.

الگوریتم آنها ۲۶ سامانه سیاه‌چاله دوتایی پرتوی ایکس را شناسایی کرد که سامانه‌هایی با یک ستاره‌ هستند که در مواقعی توسط سیاه‌چاله‌ها مصرف می‌شوند. ۱۰ مورد از آنها به اندازه کافی نزدیک هستند که پژواک آنها قابل شنیدن باشد و ۸ مورد نیز این گونه نیستند.

بنابراین این تیم با تجزیه و تحلیل پژواک‌ها دریافت که سیاه‌چاله‌ها در ابتدا در هنگام تغذیه از یک حالت "سخت" عبور می‌کنند که در آن تاجی از فوتون‌های پرانرژی تشکیل می‌شود و فواره ذرات پرانرژی نزدیک به سرعت نور پرتاب می‌شود. این حالت چند هفته طول می‌کشد. پس از آخرین باری که تاج و فواره ذرات از بین می‌روند، سیاه‌چاله وارد حالت "نرم" و کم‌انرژی می‌شود.

دانشمندان بر این باورند که این یافته‌ها می‌تواند به توضیح اینکه سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم چگونه در مرکز کهکشان‌ها می‌توانند به شکل‌گیری آنها یاری دهد، کمک کند.

"ارین کارا" استادیار فیزیک MIT می‌گوید: نقش سیاه‌چاله‌ها در تکامل کهکشان‌ها یک سؤال برجسته در اخترفیزیک مدرن است. جالب اینجاست که به نظر می‌رسد این سیاه‌چاله‌های دوتایی سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم کوچک(mini) هستند و بنابراین با درک فوران‌ها در این منظومه‌های کوچک و نزدیک می‌توانیم بفهمیم که چگونه فوران‌های مشابه در سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم بر کهکشان‌هایی که در آن زندگی می‌کنند، تأثیر می‌گذارد.