بزرگ‌ترین نماینده سیاه‌چالگی

سیاه‌چاله‌ها اجرامی آسمانی‌اند كه آن‌قدر متراكم شده‌اند كه هیچ چیز، حتی نور، نمی‌تواند از آن‌ها بگریزد. بنابر نظریه تكامل ستاره‌ها، ستاره‌هایی كه جرمشان بیش از حدود سه برابر جرم خورشید باشد در مرحله پایانی عمر خود در اثر رمبش گرانشی تبدیل به سیاه چاله می‌شوند. از طرف دیگر، در هسته مركزی بسیاری از كهكشان‌ها نیز تجمع ستاره‌ها به قدری زیاد است كه خود این هسته‌ها می‌توانند سیاه‌چاله‌های غول آسایی باشند با جرمی از مرتیه 103 تا 108 برابر جرم خورشید. چنانچه ستاره‌ای كه سیاه‌چاله شده است عضو یك منظومه دوتایی باشد و ستاره دیگر ستاره‌ای معمولی با یك غول باشد، ممكن است ماده از ستاره معمولی بر سیاه‌چاله افزوده شود. این ماده هنگام فرو ریختن به درون سیاه‌چاله، پرتو ایكس تابش خواهد كرد و از مشاهده تغییرات زمانی این تابش می‌توان به وضعیت چنین بر افزایشی پی برد. تابش ایكسی كه از ناحیه مركز كهكشان‌ها گسیل می‌شود نیز ممكن است ناشی از برافزایش ستاره‌ها به سیاه‌چاله غول آسای مركزی باشد. با توسعه رصدهای نجومی با پرتوایكس، جستجو برای كشف سیاه‌چاله‌ها نیز در دستور روز قرار گرفت. اطلاعات حاصل از ستاره پرتو ایكس دجاجه 1-x نشان داد كه این ستاره در یك منظومه دوتایی قرار دارد، جرم آن بیش از 6 برابر جرم خورشید است و مشخصات تابش پرتوایكس آن هم، از نظر چگونگی تغییرات زمانی و هم از نظر طیف، با مدل بر افزایش ماده سازگار است. در 15 سال اخیر این ستاره به عنوان نامزد خوبی برای سیاه‌چاله در كلبه آزمایش‌های جامع پرتوایكس رصد شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. حدود 7 سال پیش ستاره پرتو ایكس دیگری (4-339X6) كشف شد كه بیشتر به خاطر شباهت تغییرات زمانی تابش ایكس آن بادجاجه 1-X به عنوان نامزد جدیدی برای سیاه‌چاله مطرح شد. سپس حدود سه سال پیش دو ستاره پرتو ایكس در ابرهای بزرگ ماژلان كشف شدند (1 – LMCX و 3 – LMCX) كه هر كدام به یك منظومه دوتایی تعلق دارند. از اندازه گیری‌های دینامیكی جرم ستاره‌های فشرده این دو منظومه معلوم شده است كه این دو ستاره پرتوایكسی نیز می‌توانند سیاه‌چاله باشند. اكنون بنابر خبر جدید (1986) ستاره 00 – 620 0 A با پرتوایكس گذرا نیز به تعداد معدود نازدهای سیاه‌چالگی اضافه شده است و تحلیل داده‌های آن حاكی از نتایج قاطعی است كه وجود سیاه‌چاله را بر پایه‌های محكمتری استوار می‌كند.
ستاره‌های پرتوایكسی گذرا رده‌ای فرعی از منظومه‌های دوتایی پرتوایكسی‌اند كه تصور می‌شود متشكل از یك ستاره سرخ كم سو ویك ستاره فشرده (نوترونی یا سیاه‌چاله) باشند. تابش ایكس آن‌ها گذراست، بدین معنا كه تنها در دوره‌های كوتاه فوران، پرتوایكس گسیل می‌شود. دوره فوران آن‌ها در حدود یك یا چند ماه است و تقریباً سالی یك بار یا هر چند سال یك بار تكرار می‌شود. این نحوه تغییرات زمانی احتمالاً حاكی از آن است كه انتقال جرم به ستاره فشرده با آهنگ بسیار متغیری صورت می‌گیرد. ستاره 00-0620A شاید مشهورترین ستاره ایكس گذرا باشد چون برای چند ماهی در سال 1975 روشن‌ترین چشمه پرتوایكس بود كه تاكنون ثبت شده است. علی رغم رصدهای بسیار زیادی كه در آن زمان انجام شد، اطلاعات كمی درباره خواص این منظومه دوتایی به دست آمد. ده سال بعد، در 1985، مطالعات مفصل دیگری در حوزه نورمرئی بر روی منظومه 00-0620A به عمل آمد. نتایج این بررسی‌ها با اطمینان زیادی حكایت از آن دارد كه این منظومه دوتایی شامل یك سیاه‌چاله است. اساس این مطالعات عبارت بود از چندین سال رصد نورسنجی منظومه در دوران آرامش كه به تعیین دوره تناوب مداری 75ر7 ساعت برای آن انجامید، مدت یك شب رصد طیف نمودی كه تعیین منحنی سرعت شعاعی ستاره سرخ كم سو (همدم جسم فشرده) را از طریق اندازه‌گیری انتقال‌های دوپلری متناوب خطوط جذبی میسر ساخت. دامنه منحنی سرعت شعاعی، km/s8±457، برای منظومه‌ای با چنین دوره تناوب كوتاه بسیار بزرگ است، این اندازه‌گیری خود به تنهایی حد پایین مطمئنی برای جرم جسم فشرده به دست می‌دهد كه 2ر3 برابر جرم خورشید است. بنابر یك براورد واقع گرایانه تر، جرم جسم فشرده چیزی بیش از 7 برابر جرم خورشید است. این براورد مبتنی است بر فرض یك جرم معقول برای ستاره سرخ،و نیز این نكته كه مشاهده نشدن گرفت پرتو ایكس، حدودی بر زاویه میل صفحه مدار منظومه می‌گذارد. چون حد پایین این جسم فشرده به طور قابل ملاحظه‌ای بیش از حداكثر جرم برای ستاره‌های نوترونی است، بدون چون و چرا نتیجه‌گیری می‌شود كه جسم فشرده این منظومه باید یك سیاه‌چاله باشد. در مورد منظومه 00-0620A هیچ شكی درباره صحت اندازه‌گیری‌های نورسنجی و اندازه‌گیری‌های سرعت شعاعی و تعبیر آن‌ها وجود ندارد. از تردیدهای متداولی كه نسبت به هر اندازه‌گیری دینامیكی غیر متعارف از این نوع ابراز می‌شود یكی این است كه می‌گویند منظومه به جای آنكه دوتایی باشد، سه‌تایی است. با توجه به آنكه دوره تناوب 8 ساعت منظومه 00-0620A ایجاب می‌كند كه اندازه منظومه كوچك باشد، این تردید در مورد این منظومه وارد نیست. پس می‌توان استدلال كرد كه 00-0620A مطمئن‌ترین نامزد سیاه‌چاله‌ای است كه تاكنون كشف شده است. به این دلیل، و نیز به دلیل آن كه 00-0620A ستاره نزدیكی در كهكشان خود ماست، این كشف حائز اهمیت است، زیرا ممكن است سبب شود كه امكان وجود (و شاید هم واقعیت وجود) سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای در نظر بسیاری از منجمان جذبه بیشتری پیدا كند.