ستاره‌شناسان سیاهچاله‌ای کشف کرده‌اند که شباهتی به سایر سیاهچاله‌ها ندارد، این یکی از معدود «سیاهچاله‌های میان‌جرم» تایید شده [به شمار می‌رود و] - جرمی [است] که دانشمندان مدت‌ها در جست‌وجوی آن بودند.

این سیاهچاله به‌خصوص، با جرم ۱۰۰ هزار برابر جرم خورشید از سیاهچاله‌های مرکز کهکشان‌ها کوچکتر، ولی از سیاهچاله‌هایی که هنگام انفجار ستاره‌ها متولد می‌شوند، بزرگتر است.

آنیل ست، نویسنده ارشد و استاد نجوم در دانشگاه یوتا و یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید: «ما اکتشافات بسیار خوبی از سیاهچاله‌های ستاره‌وار بزرگتر در حد و اندازه‌های ۱۰۰ برابر خورشید و سیاهچاله‌های کلان جرم در مرکز کهکشان‌ها داریم که میلیون‌ها برابر خورشید ما هستند، اما بررسی و اندازه‌گیری از سیاهچاله‌هایی بین این‌ها وجود ندارد.» «این کشف، این شکاف را پر می‌کند.»

[توضیح مترجم: سیاهچاله‌های ستاره‌وار به سیاهچاله‌هایی گفته می‌شود که از رمبش گرانشی ستارگان ایجاد می‌شوند.] (‌‌رمبش گرانشی‌: به فرو ریختن یک جسم به درون بر اثر گرانش خودش گفته می‌شود)

این سیاهچاله در خوشه ستاره‌ای «B023-G078» در کهکشان آندرومدا پنهان شده بود. در ابتدا تصور می‌شد که [این سیاهچاله]، خوشه‌ای از ستارگان است، اما محققان اینک بر این باورند که این یک هسته جدا شده است- [یعنی] بقایای کهکشان‌های کوچکتری که به درون کهکشان‌های بزرگ سقوط کرده‌اند و ستارگان بیرونی آن‌ها با نیروهای گرانشی کنده شده‌اند.

رنوکا پچتی از دانشگاه جان مورز لیورپول گفت: «ما پیش‌ازاین، سیاهچاله‌های بزرگی را در میان هسته‌های کلان جرم و تهی شده کهکشانی پیدا کرده بودیم که به‌مراتب از B023-G078 بزرگ‌تر بودند. ما می‌دانستیم که باید سیاهچاله‌های کوچکتر با جرم کمتر و با هسته عریان وجود داشته باشد، اما هرگز هیچ دلیل صریح و مستقیمی برای آن وجود نداشت.» «من فکر می‌کنم که این یک مورد [اثبات] کاملا واضح است که ما بالاخره یکی از این اجرام را پیدا کرده‌ایم.»

پژوهشگران برای مدل‌سازی مشخصات نوری این جرم از داده‌های مشاهد شده رصدخانه جمنای و تصاویر تلسکوپ فضایی هابل استفاده کرده و جرم آن را تعیین کردند.

درحالی‌که یک خوشه کروی، مشخصات نوری ویژه‌ای دارد که در نزدیکی مرکز شبیه به نواحی بیرونی است، [این موضوع] در B023-G078 [به شکلی است که] در مرکز، گرد و در لبه‌ها صاف‌تر است. ترکیب شیمیایی ستارگان آن نیز متفاوت است و عناصر واقع‌شده در مرکز نسبت به عناصر نزدیک به لبه آن سنگینترند.

ست می‌گوید: «اساسا خوشه‌های کروی ستاره‌ای، هم‌زمان تشکیل می‌شوند. در مقابل، این هسته‌های عریان ممکن است رخدادهای شکل‌گیری تکرارشونده داشته باشند و طی آن گاز به درون مرکز کهکشان سقوط کند و ستاره تشکیل شود و اینکه سایر خوشه‌های ستاره‌ای ممکن است با نیروهای گرانشی کهکشان به‌سوی مرکز کشیده شوند.» «این به‌نوعی زباله‌دانی دسته‌ای از چیزهای مختلف است، ازاین‌رو، ستارگان در هسته‌های عریان از ستارگان در خوشه‌های کروی پیچیده‌ترند.» و این چیزی است که ما در «B023-G078» مشاهده کردیم.

مدل پژوهشگران، ستارگانی داشت که در مقایسه با مشاهدات آن‌ها بسیار آهسته حرکت می‌کردند تا زمانی که محققان یک سیاهچاله شبیه‌سازی‌شده را به این ترکیب افزودند و درنتیجه، سرعت‌ها با داده‌های مشاهده‌شده مطابقت پیدا کردند.

پچتی می‌گوید: «سرعت‌های ستاره‌ای که ما به دست می‌آوریم، به ما شواهد مستقیمی از این موضوع به دست می‌دهد که نوعی جرم تاریک درست در مرکز وجود دارد.» «خوشه‌های کروی به‌سختی می‌توانند سیاهچاله تشکیل دهند؛ اما اگر [این خوشه‌ها] به شکل هسته‌های عریان باشند، در این صورت باید سیاهچاله‌ای وجود داشته باشد که از بقایای کهکشان کوچکی که به درون کهکشان بزرگتر سقوط کرده به‌جا مانده است.»

این بررسی در ۱۱ ژانویه ۲۰۲۲ در «آستروفیزیکال ژورنال» (The Astrophysical Journal) منتشر شده است.