۱۰ مورد از عجیب‌ترین سیاه چاله‌های شناخته شده‌ی جهان

کوچک‌ترین سیاه چاله‌ی کشف شده تا به امروز ممکن است کمتر از سه برابر خورشید ما جرم داشته باشد. این هیولا که رسما به IGR J17091-3624 نام‌گذاری شده است کمترین جرم تئوریکی که برای به وجود آمدن یک سیاه چاله‌ی با ثبات نیاز است را در خود جای داده است. اما مسئولیت سیاه چاله‌ها فقط خوردن مواد اطراف خود نیست بلکه گاهی آن‌ها توده‌هایی از باد و گاز را با سرعت زیاد به بیرون از کهکشان شلیک می‌کنند و بدین وسیله گازهای میان کهکشانی را به اطراف کهکشان فرستاده و ستاره‌هایی جدید ایجاد می‌کنند. سیاهچاله‌ای به این کوچکی می‌تواند بادهایی با سرعت ۳۲ میلیون کیلومتر بر ساعت از خود خارج کند که بیشتر از ۱۰ برابر سرعت بادهای خروجی است که توانسته‌ایم از سیاه چاله‌ای با جرم ستاره‌ای ثبت کنیم.

سیاه چاله‌ها هر بخت برگشته‌ای که به آن‌ها نزدیک شود را خواهند بلعید حتی اگر آن سیاه چاله‌ای دیگر باشد. به‌تازگی دانشمندان برای نخستین بار هیولایی را در مرکز یک کهکشان یافته‌اند که از بدن هیولایی دیگر تغذیه می‌کند. دانشمندان توانسته‌اند آخرین مرحله‌ی ادغام دو کهکشان با جرم برابر به یکدیگر را مشاهده کنند. این مرحله ادغام بزرگ نامیده می‌شود، قبل از این مرحله ادغام کوچک اتفاق افتاده ولی میلیون‌ها سال قبل از زمانی بوده که بتوانیم آن را رصد کنیم. با استفاده از رصد خانه‌ی اشعه‌ی X چاندرا محققان ناسا این دو سیاه چاله را در مرکز کهکشان دوبل NGC3393 کشف کرده‌اند. یکی از این سیاه چاله‌ها حدود ۳۰ میلیون برابر خورشید ما جرم دارد و دیگری جرمی حداقل ۱ میلیون برابر خورشید را در خود جای داده است. فاصله‌ی این دو فقط ۴۹۰ سال نوری است.

پیرترین سیاه چاله‌ی کشف شده تاکنون سیاه چاله‌ای با نام ULAS J1120+0641 است که در حدود ۷۷۰ میلیون سال پس از مهبانگ متولد شده است. سن ۱۳ میلیارد ساله‌ی این سیاه چاله چالشی را در برابر فیزیکدانان کیهانی قرار داده است، چگونه سیاه چاله‌ای با ۲ میلیارد برابر جرم خورشید می‌تواند به سرعت پس از انفجار بزرگ به وجود بیاید و تا به امروز نیز زنده بماند.

وقتی کهکشان‌ها به هم برخورد می‌کنند سیاه چاله‌ها می‌توانند از کهکشان خود به بیرون پرتاب شوند، و آزادانه در فضا پرسه زده و به اجرام فضایی ناخنک بزنند. سیاه چاله‌ی رام نشدنی SDSSJ0927+2943 با جرم ۶۰۰ میلیون برابر خورشید و سرعت ۹.۵ میلیون کیلومتر بر ساعت در فضا پرسه می‌زند. ممکن است صدها سیاه چاله‌ی دیگر در اطراف کهکشان راه شیری سرگردان باشند ولی به دلیل ماهیت تاریک هنوز نتوانسته‌ایم نشانه‌ای از آن‌ها کشف کنیم.

از مدت‌ها پیش دانشمندان تصور مر‌کردند که سیاه چاله‌ها در سه اندازه‌ی کوچک، متوسط و بزرگ به وجود می‌آیند. سیاه‌چاله‌های کوچک جرمی چند برابر خورشید دارند و سیاه چاله‌هایی بزرگ با جرمی میلیون‌ها و میلیاردها برابر خورشید در قلب کهکشان‌ها قرار گرفته‌اند، همان‌طور که سیاه چاله‌ای با جرم چهار میلیون برابر خورشید در مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته است. اما حال سیاه چاله‌هایی با اندازه‌ی متوسط مدت‌ها بود که فراموش شده بود، به‌تازگی دانشمندان سیاه چاله‌ای میان وزن به نام HLX-1 (منبع بیش از حد درخشان اشعه‌ی X یک) را در فاصله‌ی ۲۹۰ میلیون سال نوری از زمین کشف کرده‌اند که به نظر می‌رسد جرمی حدود ۲۰ هزار برابر خورشید را در خود جای داده است. تصور می‌شود سیاه چاله‌های متوسط آجرهای ساخت سیاه چاله‌های عظیم باشند، بنابراین درک بیشتر از رفتار آن‌ها می‌تواند به شناخت بیشتر آن هیولاهای غول پیکر و کهکشان‌هایی که در احاطه‌ی آن‌ها تکامل یافته‌اند منجر شود.

سیاه چاله‌ها می‌توانند بافت فضای اطراف خود را در سرعت‌ها فوق‌العاده‌ای بچرخانند. سیاه چاله‌ای به نام GRS 1915+105 در صورت فلکی Aquila (عقاب) و در فاصله‌ی ۳۵ هزار سال نوری از زمین، با سرعتی بیشتر از ۹۵۰ دور در ثانیه به دور خود می‌چرخد و اجسامی که در لبه‌ی افق رویداد این سیاه چاله قرار می‌گیرند را با سرعت بیشتر از ۵۳۶ میلیون کیلومتر بر ساعت به دور خود می‌چرخاند، که در حدود نیمی از سرعت نور است.

سیاه چاله‌ها برای مکیدن مواد ساخته شده‌اند اما آیا می‌دانید که به همان خوبی که مواد به درون سیاه چاله فرو می‌ریزند، می‌توانند از آن به بیرون پرتاب شوند؟ مشاهدات سیاه چاله‌ای به نام H1743-322 را در فاصله‌ی ۲۸ هزار سال نوری از زمین، با جرم پنج تا ده برابر خورشید نشان داده‌اند که پس از خوردن ستاره‌ی همسایه مقداری از مواد آن را به بیرون شلیک می‌کند. این تُف غول آسا از گاز و پلاسما با سرعتی نزدیک به یک چهارم سرعت نور به بیرون پرتاب می‌شود.

اگرچه همان‌طور که از نامشان بر می‌آید سیاه چاله‌ها به علت کشش گرانشی قوی اجازه‌ی خروج نور را نداده و در نتیجه مستقیماً دیده نمی‌شوند، اما بعضی از سیاه چاله‌ها قلب کوازارها را تشکیل می‌دهند؛ نورانی ترین، قدرتمندترین و پرانرژی ترین شگفتی جهان. پس از آنکه سیاه‌چاله‌ای در مرکز یک کهکشان مقادیر زیادی از گاز و غبار اطراف را به درون خود می‌کشد مقدار عظیمی از انرژی آن‌ها می‌تواند فوران کند و کوازاری را تشکیل دهد. پیش از این از کوازار به عنوان یکی از عجیب‌ترین رازهای فضا نامبرده بودیم، درخشان‌ترین کوازاری که توانسته‌ایم در محدوده‌ی قابل مشاهده ببینیم 3C 273 نامیده می‌شود که حدود ۳ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد.