پروفسور روبرتو مایولینو، اخترفیزیکدان دانشگاه کمبریج، که رصدها را هدایت میکرد، میگوید: «جای تعجب است که این سیاهچاله تا این اندازه عظیم است». این غیر منتظره ترین چیز بود.
به گزارش ایسنا، اخترشناسان قدیمی ترین سیاهچاله رصد شده را کشف کردند که قدمت آن به بیش از 13 میلیارد سال پیش و به نخستین روزهای کیهان بازمی گردد.
مشاهدات انجام شده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) نشان می دهد که این سیاهچاله در قلب یک کهکشان قرار دارد و از 440 میلیون سال پس از انفجار بزرگ در آنجا بوده است. این سیاهچاله با جرمی حدود یک میلیون برابر خورشید، به طرز شگفت انگیزی برای یک بچه سیاهچاله بزرگ است و این سوال را مطرح می کند که چگونه به سرعت رشد کرده است.
پروفسور روبرتو مایولینو، اخترفیزیکدان دانشگاه کمبریج، که رصدها را هدایت میکرد، میگوید: «جای تعجب است که این سیاهچاله تا این اندازه عظیم است». این غیر منتظره ترین چیز بود.
مشاهدات منتشر شده در وب سایت پیش از چاپ Arxiv، تصویر مستقیمی ارائه نکرد زیرا هیچ نوری نمی تواند از چنگ سیاهچاله فرار کند. اما ستاره شناسان نشانه هایی از قرص برافزایش آن، هاله ای از گاز و غبار که به سرعت در اطراف فروچاله کیهانی می چرخد، شناسایی کردند.
ستاره شناسان بر این باورند که اولین سیاهچاله ها می توانند به حل معمای چگونگی رشد همتایان غول پیکر آنها در مرکز کهکشان هایی مانند کهکشان راه شیری تا میلیاردها برابر جرم خورشید کمک کنند.
تا همین اواخر، تصور می شد که آنها به سادگی طی 14 میلیارد سال از طریق ادغام و مصرف ستارگان و دیگر اجرام به طور پیوسته رشد کرده اند. اما این سناریو نمی تواند به طور کامل نسبت سیاهچاله های کلان پرجرم امروزی را توضیح دهد.
آخرین مشاهدات، کهکشانی به نام GN-z11، منشأ این راز را به دوران کودکی سیاهچالهها برمیگرداند و نشان میدهد که آنها یا بزرگ به دنیا آمدهاند یا در اوایل کارشان به سرعت رشد کردهاند.
پروفسور اندرو پونتزن، کیهان شناس در دانشگاه کالج لندن، که در این تحقیق دخالتی نداشت، گفت: درک اینکه سیاهچاله ها از کجا می آیند همیشه یک راز بوده است، اما اکنون به نظر می رسد که این راز در حال عمیق تر شدن است. این نتایج، با استفاده از قدرت جیمز وب، نشان میدهد که برخی از سیاهچالهها با سرعتی باورنکردنی در جهان جوان، بسیار سریعتر از آنچه انتظار داشتیم، رشد کردند.
یک توضیح، که به عنوان سناریوی دانههای سنگین شناخته میشود، این است که نسل اول سیاهچالهها از فروپاشی مستقیم ابرهای گازی عظیم بهوجود آمدهاند، نه از فروپاشی ستارگان سوخته تحت گرانش خود در پایان عمرشان. احتمال دیگر این است که خوشه های فشرده ستارگان و سیاهچاله ها به سرعت در جهان اولیه ادغام شدند.
فرضیه سوم که بیشتر حدس و گمان است، وجود سیاهچاله های به اصطلاح اولیه است که در دوره ای از انبساط سریعتر از نور جهان که کسری از ثانیه پس از انفجار بزرگ رخ داده است، شکل گرفته اند.
این امر نظم فرضی بازی را تغییر میدهد، جایی که کهکشانها ابتدا آمدند و سپس سیاهچالهها در آنها رشد کردند. سیاهچاله های اولیه از همان ابتدا به طور موثر در تار و پود کیهان ایجاد شدند.
این یافته ها جدیدترین یافته از یک سری اکتشافات خیره کننده توسط رصدخانه فضایی ناسا تنها دو سال پس از پرتاب آن است. تلسکوپ جیمز وب در تشخیص نور مادون قرمز حدود 100 برابر بیشتر از تلسکوپ های قبلی مانند هابل حساس است. مادون قرمز بخشی از طیف نور است که برای دیدن دورترین اجسام استفاده می شود. مایولینو، اخترفیزیکدان دانشگاه کمبریج می گوید: «این 400 سال کشف است که به طور بالقوه در چارچوب زمانی عملیات جیمز وب فشرده شده است.
سیاهچاله چیست؟
سیاهچاله ها یکی از عجیب ترین و شوم ترین اجرام در جهان هستند. آنها چنان گرانش قوی دارند که نه ماده و نه نور نمی توانند از چنگ آنها فرار کنند. آستانه یک سیاهچاله توسط افق رویداد، که نقطه بی بازگشت است، ردیابی می شود. هر چیزی که از این خط عبور کند برای همیشه گم می شود.
آنها برای مطالعه چالش برانگیز هستند زیرا اساساً نامرئی هستند. هنگام نزدیک شدن به یک سیاهچاله، گرادیان گرانشی می تواند آنقدر قوی باشد که اجسام در فرآیندی به نام اثر اسپاگتی فرو بریزند. در افق رویداد، گرانش آنقدر قوی است که نور در یک دایره کامل به دور سیاهچاله خم می شود، به این معنی که اگر آنجا بایستید می توانید پشت سر خود را ببینید.
آنچه فراتر از افق رویداد است ناشناخته است. نظریه نسبیت عام اینشتین نشان می دهد که چگالی در مرکز سیاهچاله بی نهایت می شود و یک تکینگی گرانشی ایجاد می شود.
این ناپیوستگی در فضا-زمان «مکان» یا «زمان» نخواهد داشت و فراتر از قلمرو قوانین متعارف فیزیک خواهد بود. اما مشخص نیست که آیا چنین تکینگی هایی واقعا وجود دارند یا خیر.
سیاهچاله ها اندازه های مختلفی دارند. سیاهچاله های ستاره ای که از بقایای ستارگان پرجرم تشکیل شده اند، می توانند تا 20 برابر جرم بیشتری از خورشید ما داشته باشند. سیاهچاله های بسیار پرجرم، مانند Sagittarius A* (Sagittarius A*) در مرکز کهکشان راه شیری، می توانند جرمی معادل میلیون ها یا میلیاردها خورشید داشته باشند و نقش مهمی در تکامل کهکشانی ایفا کنند.
ستاره شناسان در دهه گذشته پیشرفت چشمگیری در رصد سیاهچاله ها داشته اند. به عنوان مثال، اولین افق رویداد یک سیاهچاله در سال 2019 ثبت شد. آخرین مشاهدات جیمز وب و حتی اهداف دورتر شروع به جمع آوری منشاء این اجرام مرموز خواهند کرد.