مرگ یک ستاره، اولین «سیاه‌چاله پرسه زن» ابرپرجرم دور از مرکز کهکشان را آشکار کرد

برای دهه‌ها، اخترفیزیکدانان بر اساس یک فرض استاندارد عمل می‌کردند: سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم، که لنگرهای گرانشی کیهان هستند، منحصراً در مراکز کهکشان‌های میزبان خود قرار دارند. اما یک درخشش شدید نوری از فاصله ۷۵۰ میلیون سال نوری، این قانون را بازنویسی کرده است. ستاره‌شناسان کشف یک سیاه‌چاله ابرپرجرم را تأیید کرده‌اند که در فاصله ۳۰ هزار سال نوری از هسته کهکشانی خود، در حومه آرام کهکشانی به نام WISEA J014656.04-152214.7، در حال پرسه زدن است.[2]

این غول سرکش، که تخمین زده می‌شود جرمی حدود یک میلیون برابر جرم خورشید ما داشته باشد، کاملاً برای تلسکوپ‌های زمینی نامرئی بود. از آنجا که این سیاه‌چاله خفته بود—به این معنی که فعالانه از گاز و غبار اطراف تغذیه نمی‌کرد—هیچ تابشی از خود ساطع نمی‌کرد. موقعیت آن تنها زمانی فاش شد که یک ستاره نگون‌بخت بیش از حد نزدیک شد و در چنگال گرانشی عظیم آن گرفتار شد و یک «رویداد اختلال کشندی» (TDE) فاجعه‌بار را رقم زد.[1]

در طول یک TDE، نیروهای کشندی شدید سیاه‌چاله، ستاره را کشیده و آن را به جریانی از گاز فوق‌العاده داغ متلاشی می‌کنند. همانطور که این بقایای ستاره‌ای به سمت داخل می‌چرخند، یک قرص برافزایشی درخشان و نورانی تشکیل می‌دهند. درخشش حاصله به طور موقت با شدتی معادل ۱۰ میلیارد خورشید تابید، به طوری که در نور فرابنفش از کل کهکشان میزبان پیشی گرفت و قطعات ستاره‌ای را تا دمای سوزان ۵۴,۰۰۰ درجه فارنهایت گرم کرد.

این کشف در نوامبر ۲۰۲۵ آغاز شد، زمانی که مرکز گذراهای زویکی (ZTF)—یک بررسی آسمانی با میدان دید وسیع که در رصدخانه پالومار در کالیفرنیا فعالیت می‌کند—یک فوران نوری غیرمعمول را شناسایی کرد. ZTF هر دو روز یک بار کل آسمان شمالی را اسکن می‌کند و هر شب صدها هزار درخشش گذرا را ثبت می‌کند. برای غربالگری این مجموعه داده عظیم، محققان یک الگوریتم هوش مصنوعی سفارشی را به کار گرفتند که برای تشخیص منحنی نوری خاص یک ستاره در حال مرگ آموزش دیده بود.

هوش مصنوعی این رویداد را که TDE 2025abcr نامگذاری شده بود، علامت‌گذاری کرد، اما موقعیت آن بلافاصله ستاره‌شناسان را گیج کرد. رابرت استاین، ستاره‌شناس دانشگاه مریلند و مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا که رهبری این تحقیق منتشر شده در «نامه‌های ژورنال اخترفیزیکی» را بر عهده داشت، خاطرنشان کرد: «ما در ۱۰ هزار جرم دیگری که مشاهده کرده‌ایم، چیزی شبیه به این ندیده‌ایم.» این درخشش در دوردست هاله کهکشانی رخ می‌داد، بیابان کیهانی که در آن نظریه‌پردازی می‌شد سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم وجود دارند اما هرگز به طور قطعی مشاهده نشده بودند.[1]

برای تأیید این ناهنجاری، تیم یک شبکه جهانی از رصدخانه‌ها را بسیج کرد. رصدخانه سوئیفت نیل گرلز ناسا داده‌های فرابنفش حیاتی را ثبت کرد، در حالی که تلسکوپ تحقیقات اخترفیزیکی جنوبی (SOAR) در شیلی و تلسکوپ اکتشافی لاول طیف نور را تجزیه و تحلیل کردند. داده‌های ترکیبی، توضیحات جایگزین، مانند یک ابرنواختر موضعی، را رد کردند و تأیید کردند که این درخشش در واقع یک سیاه‌چاله ابرپرجرم در حال بلعیدن یک ستاره بوده است.

وجود این سیاه‌چاله «یتیم» شواهد محکمی برای مدل‌های کیهان‌شناسی دیرینه در مورد تکامل کهکشانی ارائه می‌دهد. کهکشان‌ها عمدتاً از طریق برخورد و ادغام رشد می‌کنند. هنگامی که دو کهکشان با هم برخورد می‌کنند، سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم مرکزی آن‌ها در نهایت به مرکز کهکشان بزرگ‌تر و تازه شکل‌گرفته فرو می‌روند، جایی که به صورت یک جفت دوتایی به دور یکدیگر می‌چرخند.[2]

با این حال، اگر کهکشان سومی قبل از ادغام دو سیاه‌چاله اول وارد این ترکیب شود، دینامیک گرانشی آشفته می‌شود. در این «تعامل سه‌جسمی»، مکانیک مداری پیچیده می‌تواند مانند یک تیرکمان کیهانی عمل کند و سبک‌ترین سیاه‌چاله از میان سه سیاه‌چاله را به شدت از مرکز کهکشانی به بیرون پرتاب کرده و آن را به سمت هاله بیرونی بفرستد.[1]

یک نظریه جایگزین نشان می‌دهد که سیاه‌چاله پرسه زن ممکن است آخرین هسته باقی‌مانده از یک کهکشان کوتوله کوچک‌تر باشد که توسط WISEA J014656.04-152214.7 بلعیده شده است. در این سناریو، کهکشان بزرگ‌تر به آرامی ستاره‌های بیرونی کهکشان کوتوله را در طول میلیون‌ها سال جدا کرده و تنها سیاه‌چاله مرکزی آن را در حومه کهکشان بزرگ‌تر سرگردان رها کرده است.[2]

صرف نظر از منشأ آن، این کشف تأیید می‌کند که جهان احتمالاً جمعیت وسیع و نادیده‌ای از سیاه‌چاله‌های پرسه زن را در خود جای داده است. از آنجا که رویدادهای اختلال کشندی بسیار نادر هستند—تقریباً هر ۱۰۰,۰۰۰ سال یک بار در هر کهکشان رخ می‌دهند—گرفتن یک سیاه‌چاله خفته در حین تغذیه، یک شانس نجومی عمیق محسوب می‌شود.

موفقیت الگوریتم هوش مصنوعی در شناسایی TDE 2025abcr، یک تکنیک جدید و قدرتمند برای شکار این غول‌های پنهان را تأیید می‌کند. با نظارت مستمر آسمان برای اختلالات ستاره‌ای خارج از مرکز، ستاره‌شناسان اکنون یک روش قابل اعتماد برای نقشه‌برداری از جمعیت سیاه‌چاله‌های سرکشی دارند که به طور نامحسوس در کیهان حرکت می‌کنند.

با راه‌اندازی رصدخانه‌های نسل بعدی و ارتقاء مداری برنامه‌ریزی شده تلسکوپ سوئیفت ناسا برای تمدید مأموریت آن، انتظار می‌رود جستجو برای سیاه‌چاله‌های پرسه زن تسریع شود. سووی گزاری، ستاره‌شناس دانشگاه مریلند، گفت: «این کشف تأثیر بسیار بزرگی خواهد داشت. این بدان معناست که ما نمونه‌های بسیار بیشتری از سیاه‌چاله‌های پرسه زن را پیدا خواهیم کرد و می‌توانیم درک کنیم که چگونه کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌های آن‌ها در طول زمان ادغام شده و شکل می‌گیرند.»