تلسکوپ جیمز وب دورترین سیاهچاله خفته جهان را کشف کرد؛ غولی 6 میلیارد برابر خورشید در کیهان اولیه
دانشمندان با کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب موفق به ثبت رکوردی تازه در مطالعه سیاهچالهها شدهاند. پژوهشگران برای نخستین بار توانستهاند جرم یک سیاهچاله خفته را در فاصلهای بیش از ۱۰ میلیارد سال نوری از زمین اندازهگیری کنند؛ کشفی که آن را به دورترین سیاهچاله غیرفعال شناختهشده در تاریخ اخترشناسی تبدیل میکند.
این سیاهچاله در مرکز کهکشانی با نام MRG-M0138 قرار دارد و زمانی مشاهده میشود که عمر جهان تنها حدود سه میلیارد سال بوده است. برآوردها نشان میدهد جرم این هیولای کیهانی حدود ۶ میلیارد برابر جرم خورشید است؛ عددی که آن را در رده عظیمترین سیاهچالههای شناختهشده قرار میدهد.
چگونه جرم یک سیاهچاله خفته اندازهگیری شد؟
نتایج این پژوهش که به سرپرستی اندرو نیومن و در نشریه علمی Science منتشر شده، نشان میدهد سیاهچالههای خفته برخلاف نمونههای فعال، تابش قابلتوجهی تولید نمیکنند و به همین دلیل شناسایی آنها بسیار دشوار است.
محققان برای حل این مشکل از طیفسنج فروسرخ تلسکوپ جیمز وب استفاده کردند. آنها به جای مشاهده مستقیم سیاهچاله، تأثیر گرانش آن بر حرکت ستارگان اطراف را بررسی کردند. از طریق اندازهگیری سرعت و رفتار این ستارگان، جرم سیاهچاله محاسبه شد.
نکته مهم اینجاست که این روش پیشتر تنها برای کهکشانهای نسبتاً نزدیک به زمین قابل استفاده بود، اما قدرت بیسابقه جیمز وب امکان اجرای آن را در فاصلهای بسیار دورتر فراهم کرده است.
یک عدسی گرانشی به کمک دانشمندان آمد
در این کشف، طبیعت نیز به اخترشناسان کمک کرده است. یک خوشه کهکشانی در مسیر دید زمین و کهکشان MRG-M0138 قرار گرفته و نقش یک عدسی گرانشی طبیعی را ایفا کرده است.
این پدیده باعث شد تصویر کهکشان مورد مطالعه حدود ۳۰ برابر بزرگتر از اندازه واقعی دیده شود و دانشمندان بتوانند جزئیاتی را مشاهده کنند که در شرایط عادی دسترسی به آنها تقریباً غیرممکن بود.
چرا این کشف اهمیت دارد؟
در کهکشانهای نزدیک، دانشمندان مدتهاست که رابطهای میان جرم سیاهچاله مرکزی و ویژگیهای ستارگان اطراف آن مشاهده کردهاند. اما مشخص نبود که آیا این ارتباط در میلیاردها سال پیش و در دوران اولیه شکلگیری جهان نیز وجود داشته یا خیر.
اکنون کشف این سیاهچاله عظیم نشان میدهد چنین ارتباطی احتمالاً از همان مراحل اولیه تکامل کیهان برقرار بوده است. پژوهشگران معتقدند کهکشان MRG-M0138 احتمالاً در گذشته یک اختروش (Quasar) بسیار درخشان بوده که با آزادسازی انرژی عظیم، گازهای لازم برای تولد ستارگان جدید را از کهکشان بیرون رانده و در نتیجه روند ستارهزایی را متوقف کرده است.
به گزارش Gadgets360، دانشمندان انتظار دارند با آغاز فعالیتهای گستردهتر مأموریتهایی مانند ماهواره Euclid و تلسکوپ فضایی Nancy Grace Roman Space Telescope، نمونههای بیشتری از این سیاهچالههای خفته در کیهان اولیه شناسایی شوند؛ موضوعی که میتواند به درک بهتر چگونگی رشد همزمان کهکشانها و سیاهچالههای مرکزی آنها کمک کند.
این کشف فراتر از ثبت یک رکورد نجومی است. دانشمندان سالها تلاش کردهاند بفهمند آیا سیاهچالههای فوقپرجرم ابتدا شکل گرفتهاند و سپس کهکشانها را ساختهاند یا اینکه هر دو بهصورت همزمان تکامل یافتهاند. اندازهگیری مستقیم جرم یک سیاهچاله خفته در چنین فاصلهای، شواهد ارزشمندی برای پاسخ به این پرسش فراهم میکند.
از سوی دیگر، موفقیت جیمز وب نشان میدهد این تلسکوپ تنها ابزاری برای مشاهده کهکشانهای دوردست نیست، بلکه میتواند ساختارهای پنهان و غیرفعال کیهان را نیز آشکار کند؛ اجرامی که تا چند سال پیش مطالعه آنها تقریباً غیرممکن به نظر میرسید.
هر کشف جدید جیمز وب مرزهای دانش بشر را کمی عقبتر میبرد. کشف دورترین سیاهچاله خفته شناختهشده، گامی مهم برای درک رابطه پیچیده میان کهکشانها و سیاهچالههای مرکزی آنها در نخستین میلیاردهای سال عمر جهان محسوب میشود.
