دانشمندان با استفاده از كاوشگر اشعه ايكس “روسي” ، ستاره اي را يافته اند كه در حال چرخش به دور يك سياهچاله متوسط مي باشد. اين دسته از سياهچاله ها (با جرم متوسط) كه ناتواني در تاييد وجود آنها در حدود يك دهه موجب نارضايتي دانشمندان شده بود ، تا به حال تنها در نظريه ها موجود بودند. با كشف اين ستاره و دوره تناوب چرخش آن به دور سياهچاله ، دانشمندان در حال حاضر يك قدم بسيار مهم در راه محاسبه ي جرم سياهچاله به پيش رفته اند.مكان و دوره تناوب گردش ستاره نيز در نظريه اي اساسي در مورد توضيح چگونگي شكل گيري اين سياهچاله ها ،صدق مي كند.
تيمي به رهبري پروفسور “فيليپ كارت” از دانشگاه آيووا اين نتايج را در مجله ي “ساينس اكسپرس” اعلام كرده اند. اين نتايج همچنين در مقاله اي در تاريخ ۲۷ ژانويه در مجله ي “ساينس” چاپ خواهد شد.“كارت” مي گويد :“ما اين ستاره ي به ظاهر عادي را در مرحله اي استثنايي از تحولش پيدا كرديم.در مرحله اي نزديك به مرگ كه در آن ستاره منبسط شده و تبديل به غول سرخ مي شود.در نتيجه گاز اين ستاره در حال سرازير شدن به داخل سياهچاله و موجب نوراني شدن محدوده ي سياهچاله مي شود.ما با پشتكار فراوان و كمي شانس موفق يه كشف اين ستاره شده ايم.”

سياهچاله جسمي بسيار چگال با نيروي گرانشي بسيار قوي مي باشد كه هيچ چيز ، حتي نور ، نمي تواند از دام نيروي گرانشي فوق العاده قوي آن فرار كند.منطقه اي كه در آن سياهچاله واقع شده است هنگامي روشن و نوراني مي شود كه جرمي به آن نزديك شده و در دام ميدان گرانشي آن بيفتد.در اثر اين نزديكي ، دماي اين جرم افزايش يافته تا جايي كه از خود نور تابش مي كند.اين نور قبل از رسيدن جرم به مرزهاي گرانشي سياهچاله تابش مي شود (آخرين تابش هاي اين جرم كه پس از آن نور جرم نمي تواند از ميدان گرانشي سياهچاله فرار كند) به “افق رويداد” معروف است.

در كهكشان ما سياهچاله هاي بسيار زيادي با جرمي در حدود جرم يك ستاره (در حدود چند جرم خورشيد) موجودند.اين سياهچاله ها از فروريزش ستاره هايي با جرم بسيار زياد شكل مي گيرند.در مركز اكثر كهكشان ها ، سياهچاله هايي با جرم چند ميليون تا چند ميليارد خورشيد قرار دارد و در منطقه اي به وسعت منظومه ي شمسي واقع شده اند.دانشمندان به طور دقيق از نحوه ي شكل گيري اين سياهچاله ها (كه در مركز كهكشان ها قرار دارند) مطلع نمي باشند ، اما به نظر مي رسد كه اين اجسام پرجرم از فروريزش مقادير زيادي از گازهاي اوليه ي هستي شكل گرفته باشند.

دكتر “جين سوانك” دانشمند پروژه ي كاوشگر “روسي” در مركز فضايي گودارد ناسا مي گويد :“در دهه ي گذشته ،ماهواره هاي بسياري شواهدي از وجود سياهچاله هايي با جرم ۱۰۰ تا ۱۰.۰۰۰ برابر جرم خورشيد به دست آورده اند.تا به حال بحث در مورد چگونگي شكل گيري و جرم اين سياهچاله ها بوده اما اكنون “روسي” به ما بينش جديدي از اين اجرام داده است.”

از آنجا كه سياهچاله هاي با جرم متوسط منابع بسيار روشني از اشعه ي ايكس مي باشند به اجرام “فوق نوراني اشعه ايكس” معروفند. در واقع ، بسياري از تخمين هاي انجام شده براي محاسبه ي جرم اين گونه از سياهچاله ها بر پايه ي شدت اشعه ي ايكس دريافت شده از اين اجرام مي باشد.تيم “كارت” از دانشگاه آيووا ، اندازه گيري هايي را انجام دادند كه مي تواند براي محاسبه ي مقدار جرم به روش مستقيم مفيد باشد.با استفاده از فيزيك ساده ي نيوتوني ، دانشمندان مي توانند جرم يك جسم را با توجه به دوره تناوب و سرعت اجرام دوران كننده به دور آن ، محاسبه كنند.

يكي از محققين اين گروه مي گويد:“ ما نوساناتي را با دوره تناوب ۶۲ روز در اشعه ايكس دريافت شده از محدوده ي سياهچاله يافتيم كه علت اين نوسانات ، دوره تناوب چرخش ستاره ي دوران كننده به دور سياهچاله بود.اندازه گيري سرعت حركت اين ستاره بسيار مشكل است چون ستاره در منطقه اي واقع شده است كه توسط غبار تاريك و محو مي شود.اين واقعه ، رصد ستاره و اندازه گيري سرعت آن توسط تلسكوپ هاي اپتيكي و فرو سرخ را مشكل مي سازد. اما هنوز دانستن دوره تناوب مداري ستاره بسيار كارساز است.”

اين سياهچاله ي متوسط به نام M۸۲ X-۱   يكي از اجرام “فوق نوراني اشعه ي ايكس” مي باشد كه در يك خوشه ستاره اي حاوي يك ميليون ستاره كه در منطقه اي به ابعاد ۱۰۰ سال نوري واقع شده اند ،قرار دارد.بر طبق نظريه اي اساسي ، بر اثر وقوع تعداد زيادي برخورد ستاره اي در منطقه اي مملو از ستاره (مانند خوشه ي ستاره اي كه M۸۲ X-۱  در آن قرار دارد) ، ستاره ي غول پيكري با عمر كوتاه ايجاد مي شود كه از فروريزش آن سياهچاله اي با جرم ۱۰۰۰ برابر جرم خورشيد پديد مي آيد. خوشه ي ستاره اي كه M۸۲ X-۱  در آن واقع شده است چگالي لازم براي ايجاد چنين سياهچاله اي را دارا مي باشد.

يك ستاره ي همدم عادي نمي تواند چنين تابشي (تابش اشعه ي ايكس در نزديكي M۸۲ X-۱  را در حوالي يك سياهچاله ايجاد كند. اما دوره تناوب ۶۲ روزه به اين معناست كه اين همدم بايد چگالي كمي داشته باشد.در نتيجه اين ستاره ، تنها مي تواند يك غول سرخ منبسط شده باشد كه جرم خود را يا نرخي بالا از دست مي دهد و تابش M۸۲ X-۱  را توليد مي كند.“كارت” مي گويد: “با بدست آوردن دوره تناوب ، ما تصوير معيني از يك دوتايي با سياهچاله اي متوسط را بدست آورده ايم.اين سياهچاله در خوشه اي با تعداد زيادي ستاره تشكيل شده و همدمي را نيز به سمت خود جذب كرده است.اين ستاره ي همدم سپس به مرحله ي غول سرخ رسيده و هم اكنون به دليل گسترش ستاره ي همدم و تامين ماده ي لازم براي ايجاد تابش ، اين مجموعه تبديل به يك منبع فوق نوراني اشعه ايكس شده است.