در یک دستاورد بیسابقه در حوزه اخترشناسی، ستارهشناسان برای نخستین بار تصویری رادیویی از دو سیاهچاله در حال چرخش به دور یکدیگر ثبت کردهاند که پیشبینیهای دههها دانشمندان را درباره وجود چنین سیستمهایی تأیید میکند. این تصویر تازه منتشرشده، دو سیاهچاله کلانجرم را در یک رقص کیهانی پیچیده درون اختروش درخشان OJ287 به تصویر کشیده است؛ اختروشی که در فاصله حدود پنج میلیارد سال نوری از زمین و در صورت فلکی خرچنگ واقع شده است. اختروشها، مناطقی بسیار فعال در مرکز کهکشانها هستند که با شدت گرانش سیاهچالههای کلانجرم، گاز و غبار اطرافشان به شدت گرم و نورانی میشوند، و OJ287 نمونهای شاخص از این پدیده کیهانی به شمار میرود.
به گزارش رسانه اخبار فناوری تک فاکس، پژوهشگران تأکید دارند که این عکس جدید، مستندترین شواهد بصری موجود را درباره وجود سیستمهای دوتایی سیاهچالهها ارائه میدهد. مائوری والتونن، ستارهشناس دانشگاه تورکو در فنلاند و پژوهشگر ارشد پروژه، اظهار داشت که اختروش OJ287 آنقدر درخشان است که حتی ستارهشناسان آماتور با تلسکوپهای کوچک نیز قادر به شناسایی آن هستند. این دستاورد، اهمیت اختروشها را به عنوان درخشانترین اجرام کیهان بیش از پیش برجسته میکند، چرا که پیش از این ستارهشناسان تنها موفق به تصویربرداری از سیاهچالههای منفرد مانند سیاهچاله کهکشان راه شیری و سیاهچاله کهکشان مسیه ۸۷ شده بودند، اما هرگز دو سیاهچاله را که به صورت دوتایی به هم متصل و در حال چرخش باشند، مشاهده نکرده بودند.
اگرچه کشف امواج گرانشی به صورت غیرمستقیم شواهدی از وجود این دو سیاهچاله و ادغام احتمالی آنها ارائه داده بود، اما تفکیک بصری دو سیاهچاله OJ287 تا پیش از این ممکن نبود. تلسکوپهای نوری موجود وضوح لازم برای شناسایی این سیستم دوتایی را نداشتند و تصویر برداری مستقیم از این رقص کیهانی غیرقابل انجام بود. اکنون با استفاده از فناوریهای رادیویی پیشرفته و ترکیب تلسکوپهای زمینی با ماهواره رادیویی روسی اسپکتر-آر، پژوهشگران توانستند تصویری با وضوحی تقریباً ۱۰۰ هزار برابر بیشتر از تصاویر نوری معمولی تهیه کنند و جزئیات حرکت سیاهچالهها را با دقت بیسابقه مشاهده نمایند.
اختروش OJ287 بیش از یک قرن است که مورد رصد قرار میگیرد. تصاویر اولیه از همان بخش آسمان که در اواخر دهه ۱۸۰۰ گرفته شده بودند، این اختروش را نشان میدادند؛ زمانی که وجود سیاهچالهها هنوز غیرقابل تصور بود و دانش اخترشناسی در ابتدای مسیر شناخت چنین اجرامی قرار داشت. توجه ویژه به این اختروش در سال ۱۹۸۲ آغاز شد، زمانی که آیمو سیلانپا، ستارهشناس فنلاندی، متوجه شد که روشنایی OJ287 به صورت منظم در چرخهای ۱۲ ساله افزایش و کاهش مییابد. این الگو نشان میداد که احتمالاً دو سیاهچاله در حال چرخش هستند و از مواد اطراف خود تغذیه میکنند، موضوعی که طی دهههای بعد صدها ستارهشناس آن را زیر نظر گرفتند تا صحت این نظریه را آزمایش کنند.
تأیید نهایی وجود دو سیاهچاله در اختروش OJ287 اکنون از طریق مشاهدات رادیویی حاصل شده است. ماهواره اسپکتر-آر که از سال ۲۰۱۱ تا ۲۰۱۹ فعال بود، با مدار خود در فواصل نیمماهه، تصویری بسیار دقیق از این اختروش ارائه داد. مقایسه تصویر رادیویی جدید با محاسبات نظری پیشین نشان داد که دو سیاهچاله دقیقاً در مکانهایی قرار دارند که پیشبینی شده بود. والتونن توضیح داد: «خود سیاهچالهها کاملاً سیاه هستند، اما میتوان آنها را از طریق فوران ذرات یا گاز درخشان اطرافشان شناسایی کرد.» این یافته، نقطه عطفی در درک ساختار کهکشانها و رفتار سیستمهای دوتایی سیاهچالهها محسوب میشود.
تصاویر تازه همچنین نشان دادند که فوران سیاهچاله کوچکتر به شکل شلنگ باغبانی چرخان پیچ خوردهای ظاهر میشود که ناشی از حرکت سریع آن به دور سیاهچاله بزرگتر است. پژوهشگران تأکید دارند که با ادامه چرخه ۱۲ ساله سیاهچاله کوچکتر، این فواره به سمت جلو و عقب حرکت میکند و فرصت منحصربهفردی برای مشاهده لحظهای تکامل حرکت دو سیاهچاله در اختیار ستارهشناسان قرار میدهد. این مشاهده مستقیم نه تنها نظریههای پیشین درباره سیستمهای دوتایی سیاهچالهها را تأیید میکند، بلکه چشماندازی بینظیر برای مطالعه دینامیک اختروشها و تعاملات پیچیده گرانشی در قلب کهکشانها ارائه میدهد.