فیبی؛ راز نور یک ساعته و سیاهچاله ای به جرم ماه در فضا

فیبی، رویدادی یک‌ساعته در ابر ماژلانی بزرگ، شاید نشانه سیاره‌ای سرگردان یا سیاهچاله‌ای نخستین با جرم ماه باشد؛ کشفی که می‌تواند فهم ما از ماده تاریک و آغاز جهان را دگرگون کند.

.
فیبی؛ راز نور یک ساعته و سیاهچاله ای به جرم ماه در فضا

3 دقیقه

دنبال کردن در گوگل

چه چیزی می‌تواند باعث شود ستاره‌ای دوردست برای یک ساعت چشمک بزند و سپس برای همیشه خاموش و بی‌نشانه شود؟ در شب ۱۸ دسامبر ۲۰۱۹، ستاره‌ای در ابر ماژلانی بزرگ حدود شصت دقیقه به‌آرامی درخشان‌تر شد؛ افزایشی و کاهشی چنان متقارن که بیشتر از یک فوران ستاره‌ای، به یک تلنگر دقیق کیهانی شباهت داشت.

رصدگران دانشگاه سوینبرن، هنگام بررسی داده‌های پیمایشی با آهنگ ثبت بالا، برای این تلنگر نامی انتخاب کردند: فیبی. شکل منحنی نوری به ریزهمگرایی گرانشی اشاره داشت؛ همان ترفند آشنای جعبه‌ابزار اینشتین که در آن جرمی فشرده، هنگام عبور میان ما و یک ستاره پس‌زمینه، مانند یک ذره‌بین گذرای کیهانی عمل می‌کند و نور ستاره را به شیوه‌ای مشخص خم و تقویت می‌کند.

رویدادهای ریزهمگرایی از طریق زمان‌بندی خود درباره جرم سخن می‌گویند. رویدادهای سریع یعنی جرم کمتر. حضور یک‌ساعته فیبی درست در مرز توان آشکارسازی پیمایش‌های کنونی قرار می‌گیرد. اگر محاسبات را به عقب برگردانیم، به عددی شگفت‌انگیز می‌رسیم: تقریبا سه برابر جرم ماه. این مقدار بسیار کوچک‌تر از هر سیاره شناخته‌شده و در مقایسه با سیاهچاله‌های ستاره‌ای، که جرمشان از چند برابر جرم خورشید آغاز می‌شود، ناچیز است.

پس گزینه‌های پیش رو چیست؟ یک احتمال، سیاره‌ای سرگردان است که مدت‌ها پیش از منظومه خود بیرون رانده شده و اکنون تنها در کهکشان ما پرسه می‌زند. احتمال دیگر همان نوع جرم سرگردان است، اما این بار در حال گردش در خود ابر ماژلانی بزرگ؛ حالتی که اگر درست باشد، نخستین سیاره ریزهمگرایی فراکهکشانی ثبت‌شده خواهد بود. گزینه سوم از همه بحث‌برانگیزتر است: یک سیاهچاله نخستین، جرمی فشرده که نه از مرگ یک ستاره، بلکه از نوسان‌های چگالی در نخستین کسرهای ثانیه آغاز جهان زاده شده است.

ابرهای ماژلانی بزرگ و کوچک. 

اگر فیبی همان چیزی باشد که آمارها نشان می‌دهند، می‌تواند یک سیاهچاله نخستین باشد؛ یادگاری شکل‌گرفته پیش از نخستین اتم‌ها که ۱۳ میلیارد سال در فضا سرگردان بوده است.

این ادعا از دل احتمال بیرون می‌آید. گروه پژوهشی مدل‌سازی کرد که عدسی گرانشی ممکن است کجا قرار داشته باشد؛ در جمعیت‌های ستاره‌ای راه شیری، در ابر ماژلانی بزرگ، یا در هاله ماده تاریک که کهکشان‌ها را دربر می‌گیرد و میان آن‌ها گسترده شده است. سناریوی هاله تاریک در برابر توضیح‌های معمول ستاره‌ای، با اختلافی حدود ۱۰۰ هزار به یک برتری داشت: پنج مرتبه بزرگی در احتمال. این نسبت‌ها منشأ نخستین را ثابت نمی‌کنند، اما کفه ترازو را به‌طور چشمگیری به آن سمت سنگین می‌کنند.

چرا این موضوع مهم است؟ زیرا تایید یک سیاهچاله نخستین در مقیاس جرم ماه می‌تواند سرنخی از فیزیک جهان نوزاد باشد، شاید حتی اثری مستقیم از آن دوران. همچنین بحث‌ها درباره اینکه ماده تاریک از چه ساخته شده است و چه تعداد جرم فشرده و بسیار کوچک ممکن است نادیده در فضای میان‌ستاره‌ای شناور باشند، دوباره جدی‌تر می‌شود.

با این حال، احتیاط ضروری است. یک رویداد منفرد نجواست، نه هم‌سرایی. پیمایش‌های ریزهمگرایی تازه اکنون وارد محدوده زمان‌مقیاس‌های کوتاهی می‌شوند که در آن می‌توان عدسی‌هایی با جرم ماه را یافت. تایید ماهیت فیبی به آشکارسازی‌های بیشتر، آمار دقیق‌تر و شواهد مستقل نیاز دارد.

فعلا با یک معمای تنها و ظریف روبه‌رو هستیم: بزرگ‌نمایی گذرایی در کهکشانی همسایه که شاید سیاره‌ای سرگردان باشد یا فسیلی به‌جامانده از مهبانگ. اخترشناسان گوش‌به‌زنگ نجوای بعدی خواهند ماند.

فرشاد واحدی
به دنیای علم خوش اومدی! من فرشاد هستم، کنجکاو برای کشف رازهای جهان و نویسنده مقالات علمی برای آدم‌های کنجکاو مثل خودت!

نظر بگذارید

نظرات

هنوز نظری ثبت نشده. اولین نفر باشید.