چرا وجود این سیاه چاله غول پیکر نزدیک زمین غیرممکن است؟

چند هفته پیش، مقاله‌ای در مجله نِیچِر منتشر شد که ادعا می‌کرد یک سیاه چاله غول پیکر در فاصله‌ای نه چندان دور از زمین قرار دارد. اگر این ادعا حقیقت پیدا می‌کرد، دنیای اختر فیزیکی وارد مرحله‌ای جدید می‌شد. ممکن بود موضوع بحث امروز ما دیگر پیگیری لحظه به لحظه بحران‌های جهانی نباشد، بلکه تأثیرات احتمالی این سیاه چاله بر زندگی زمینی باشد که فکرمان را درگیر کند. حتی اگر موضوع تا این حد هم جدی نمی‌شد، به هر حال بیشتر دانشمندان فیزیک و اخترشناسی به محاسبات و تئوری پردازی مشغول می‌شدند. ولی این اتفاق نیفتاد. ادعای مطرح شده اشتباه از آب در آمد و به نظر می‌رسد وجود سیاه چاله غول پیکر منتفی است.

دانشمندان در ابتدا تصور می‌کردند یک سیاه چاله نادر با جرمی 70 برابر جرم خورشید پیدا کرده‌اند که در یک سیستم باینری در فاصله 15000 هزار سال نوری از زمین قرار دارد. حالا پس از گذشت چند هفته، دو مقاله دیگر منتشر شده که ادعاهایی مشابه را مطرح کرده است. وجه مشترک هر سه مقاله تکیه بر شواهد نه چندان مستحکم است. وجود سیاه چاله بر اساس حرکت ستاره هم جوارش تشخیص داده شده که گمان می‌رفته به خاطر سیاه چاله حرکات گردشی را تجربه می‌کند. و البته تمام این موارد صرفاً با بررسی طول موج‌ها و نور دریافتی از ستاره امکان پذیر شده است.

متأسفانه مشخص شده که خط تابشی که به آن Hα گفته می‌شود، اصلاً متعلق به این سیستم نبوده! و این یعنی تمام محاسبات مربوط به تخمین جرم و فاصله‌ای سیستم به‌کل اشتباه است. البته در این مورد نباید دانشمندان را صد در صد مقصر دانست. تلسکوپ‌هایی که ما بر روی زمین داریم آن قدر قدرتمند نیستند که بتوانند یک شیء مشخص در فضا را دنبال کنند. یعنی بررسی حرکات یک شیء در فضا به کمک تلسکوپ تقریباً غیرممکن است. حال اگر این شیء خودش یک سیاه چاله بدون نور باشد، مطمئناً اندازه گیری‌ها بسیار سخت‌تر هم خواهد شد. تنها چیزی که می‌توانیم از یک سیاه چاله ببینیم، قرص بر افزایشی اطراف آن است که از مواد به‌شدت متراکم و در حال بلعیده شدن تشکیل شده است. هر چند که در واقعیت حتی این قرص هم قابل مشاهده نیست و در نهایت بررسی حرکات و رفتار ستاره نزدیک به سیاه چاله است که وجود آن را مشخص می‌کند.

بررسی نور دریافتی از یک ستاره برای ما روشن می‌سازد که این ستاره در چه جهت و با چه سرعتی در حال حرکت است. زمانی که یک ستاره دائماً در یک مسیر دایره‌ای گردش می‌کند، امواج دریافتی از آن هم به‌صورت دوره‌ای تغییر فرکانس می‌دهند. یعنی هنگام نزدیک شدن رنگ آن به زمین کمی به سمت طیف رنگ آبی متمایل می‌شود و هنگام دور شدن از زمین، رنگ آن به قرمز می‌گراید. ما هم مشابه این پدیده را که اثر دوپلر نامیده می‌شود، هر روز تجربه می‌کنیم. البته در مورد امواج صدا. مثلاً تفاوت صدای یک آمبولانس در حال نزدیک شدن با همان آمبولانس زمانی که از ما دور می‌شود به همین دلیل است. دانشمندان مشابه همین اتفاق را در خط تابش دریافتی مشاهده کردند.

محاسبات و فرضیات مقاله اول که به کشف یک سیاه چاله رسیده بود از جایی منحرف شد که آن‌ها یک اثر دوپلر دیگر (به غیر از ستاره) را دریافت کردند. این امواج امکان وجود یک دیسک از مواد فشرده در اطراف سیاه چاله را مطرح کرد. در صورتی که سیاه چاله به‌آرامی حرکت کند و به همراه ستاره‌اش گردش کند، چنین اثری به وجود می‌آید.

البته بررسی‌های بعدی مشخص کرد این امواج ضعیف‌تر اصلاً مربوط به این سیستم نبوده و منشأ آن جایی دیگر است. در حقیقت این اثر دوپلر دوم هم متعلق به نور همان ستاره بوده که باعث ایجاد خطا شده است. ولی این چه معنی دارد؟ ما هنوز می‌دانیم که ستاره مشاهده شده در حال گردش به دور یک جسم دیگر است ولی امواج دریافتی یک منبع تولید موج ثابت (بدون اثر دوپلر) را نشان می‌دهند. دو تفسیر می‌توان داشت. اول اینکه یک سیاه چاله در کنار ستاره قرار دارد که بسیار بزرگ‌تر از آن چه تصور می‌شد، است. آن قدر بزرگ که تحت تأثیر گرانش ستاره هم جوارش تقریباً هیچ حرکتی نمی‌کند. دوم اینکه این سیستم یک سیاه چاله معمولی در حد و اندازه خورشید در خود دارد و خط تابش دریافتی مربوط به یک منبع دیگر است.

از آن جا که شواهدی مبنی بر وجود یک سیاه چاله غول پیکر وجود در سیستم وجود ندارد، می‌توان گفت مورد دوم محتمل‌تر است. یعنی وجود سیاه چاله صرفاً یک اشتباه بوده است.

درست است که وجود سیاه چاله در نزدیکی ما تقریباً منتفی شده است، ولی در دنیای علم حتی شکست‌ها و اشتباهات هم تجربه‌هایی مهم به‌حساب می‌آیند. اشتباهاتی که محاسبات، اندازه گیری و تخمین‌های آینده را به‌مراتب بهتر و دقیق‌تر می‌کند.

منبع: livescience