ستاره‌هایی که می‌توانند سیاهچاله‌ها را ببلعند

به گزارش جام جم آنلاین، نتایج شگفت انگیز یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که این امکان وجود دارد که ستارگان بتوانند سیاهچاله‌ های بسیار کوچک را ببلعند و آن‌ها را در هسته‌ی خود نگه دارند.

پژوهشگران می‌گویند، حتی ممکن است راهی برای یافتن این ستارگان وجود داشته باشد و اگر چنین باشد، می‌توانند به ما در درک ماده تاریک گریزان کمک کنند.

سیاهچاله‌ ها در چند شکل کاملاً مستند وجود دارند. برخی از آن‌ها از مرگ ستارگان به دنیا می‌آیند و برخی دیگر هیولا‌های بسیار عظیمی هستند که در مرکز اکثر کهکشان‌ها کمین کرده‌اند. اما مدت‌هاست که فرض شده تعداد زیادی سیاهچاله باید در چند ثانیه اول پس از مه‌بانگ (انفجار بزرگ) ایجاد شده باشند و هنوز هم می‌توانند در اطراف کیهان در حال حرکت باشند.

در حالی که آن‌ها اساساً برای ما نامرئی هستند، ما هنوز هم می‌توانیم وجود آن‌ها را از تأثیرات گرانشی آن‌ها بر ماده اطرافشان استنباط کنیم. این «سیاهچاله‌های اولیه» یک رقیب نیرومند برای ماده تاریک هستند.

البته تأیید وجود اشیای نامرئی دشوار است، اما آن‌ها ممکن است خود را از طریق تعامل با اشیای دیگر هویدا کنند. استیون هاوکینگ فقید، اولین کسی بود که این ایده را مطرح کرد که در موارد بسیار نادر، ستارگان تازه شکل گرفته می‌توانند سیاهچاله‌های اولیه کوچکی با جرم تقریباً یک سیارک را شکار کنند.

سپس آن سیاهچاله تا مرکز ستاره فرو می‌رود، اما میزبان خود را از بین نمی‌برد. همینطور که ستارگان واکنش‌های همجوشی هسته‌ای را درون خود انجام می‌دهند، این انرژی شدید به سمت بیرون جریان می‌یابد و این فشار از فروپاشی ستاره در درون خود جلوگیری می‌کند. اما این همچنین مقدار گازی را که می‌تواند سیاهچاله فرضی در مرکز را تغذیه کند، محدود می‌کند.

این یک ایده جذاب است، اما آیا واقعاً به این معنی است که این دو می‌توانند در هماهنگی با هم زندگی کنند؟

دانشمندان موسسه اخترفیزیک ماکس پلانک (MPA) برای این مطالعه جدید، تکامل این به اصطلاح «ستارگان هاوکینگ» را با استفاده از جرم‌های شروعی متفاوت برای سیاهچاله مدل‌سازی کردند و در کمال تعجب، ستارگان هاوکینگ پایدارتر از آن چیزی بودند که انتظار داشتند و شناسایی آن‌ها از بیرون تقریبا غیرممکن بود.

ارل پاتریک بلینگر، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: ستارگانی که در مرکز خود سیاهچاله‌ای را در خود جای داده‌اند، می‌توانند به طور شگفت انگیزی عمری طولانی داشته باشند. خورشید ما حتی می‌تواند سیاهچاله‌ای به جرم سیاره عطارد در مرکز خود داشته باشد، بدون اینکه ما متوجه آن باشیم.

با این حال، راهی وجود دارد که اخترشناسان ممکن است بتوانند این ستارگانِ دارای قلب تاریک را تشخیص دهند.

یک سیاهچاله الگو‌های همرفتی متفاوتی را در اعماق ستاره ایجاد می‌کند که به طور بالقوه می‌تواند از طریق تکنیکی به نام ستاره‌لرزه‌شناسی (asteroseismology) کشف شود. اساساً این شامل مطالعه چگونگی حرکت امواج صوتی از میان ستارگان و تأثیر بر روشنایی سطح آنهاست.

پیامد‌های یافتن یک ستاره هاوکینگ بسیار زیاد خواهد بود. چنین کشفی اولین تأیید بر وجود سیاهچاله‌های اولیه خواهد بود و اگر وجود داشته باشند، ناگهان ممکن است پاسخ معمای ماده تاریک، یکی از گیج‌کننده‌ترین معما‌های کیهان‌شناسی را به دست آوریم.

پروفسور مت کاپلان از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: دلایل خوبی وجود دارد که فکر کنیم ستارگان هاوکینگ در خوشه‌های کروی و کهکشان‌های کوتوله بسیار کم‌نور رایج هستند. این بدان معناست که ستارگان هاوکینگ می‌توانند ابزاری برای آزمایش وجود سیاهچاله‌های اولیه و نقش احتمالی آن‌ها به عنوان ماده تاریک باشند.

این پژوهش در مجله Astrophysical منتشر شده است.