ستاره شناسان قدیمی ترین سیاه چاله ای را که تا به حال مشاهده شده کشف کرده اند که قدمت آن به بیش از ۱۳ میلیارد سال قبل و به روزهای نخست جهان برمی گردد.
به گزارش ایسنا به نقل از گاردین، مشاهدات انجام شده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، این سیاهچاله را در قلب یک کهکشان نشان می دهد و از ۴۴۰ میلیون سال پس از مه بانگ آن جا بوده است. این سیاهچاله با جرمی حدود یک میلیون برابر خورشید، برای یک بچه سیاهچاله به طرز شگفت انگیزی بزرگ است و این سوال را مطرح می کند که چگونه این قدر سریع بزرگ شده است.
پروفسور روبرتو مایولینو (Roberto Maiolino)، اخترفیزیکدان دانشگاه کمبریج، که این مشاهدات را رهبری میکرد، می گوید: باعث تعجب است که این سیاهچاله بسیار عظیم است. این غیرمنتظره ترین چیز بود.
مشاهدات منتشر شده در وب سایت پیش چاپ Arxiv، تصویر مستقیمی ارائه نکرده است زیرا هیچ نوری نمی تواند از چنگال این سیاهچاله فرار کند. اما اخترشناسان نشانه های آشکاری از قرص برافزایشی آن که هاله ای از گاز و غبار است که به سرعت در اطراف فروچاله کیهانی می چرخند، شناسایی کردند.
ستاره شناسان بر این باورند که اولین سیاهچاله ها میتوانند به حل این معما کمک کنند که چگونه همتایان غول پیکر آنها در مرکز کهکشان هایی مانند کهکشان راه شیری تا میلیاردها برابر جرم خورشید رشد کرده اند.
تا همین اواخر، تصور می شد که آن ها به سادگی در طول ۱۴ میلیارد سال، به طور پیوسته از طریق ادغام و با مصرف ستارگان و سایر اجرام رشد کرده اند. ولی این سناریو نمی تواند به طور کامل نسبت های ابرسیاهچاله های پرجرم امروزی را توضیح دهد.
آخرین مشاهدات، کهکشانی به نام GN- z11، منشا این راز را به دوران کودکی سیاه چاله ها برمی گرداند و نشان می دهد که آن ها یا بزرگ به دنیا آمده اند یا در اوایل کار به سرعت بزرگ شده اند.
پروفسور اندرو پونتزن (Andrew Pontzen)، کیهان شناس در دانشگاه کالج لندن، که در این تحقیق دخالتی نداشت، می گوید:فهمیدن این که سیاهچاله ها از کجا آمده اند همیشه یک معما بوده است، اما اکنون به نظر میرسد که این معما در حال عمیق تر شدن است. این نتایج، با استفاده از قدرت جیمز وب نشان می دهد که برخی از سیاهچاله ها با سرعت فوق العاده ای در جهان جوان، بسیار سریعتر از آنچه ما انتظار داشتیم، رشد کرده اند.
یک توضیح که بعنوان سناریوی دانه های سنگین شناخته می شود، این است که نسل اولیه سیاهچاله ها از فروپاشی مستقیم ابرهای عظیم گازی به جای ستارگان سوخته ای که در پایان عمر تحت گرانش خود به درون فرو ریخته اند، متولد شدند. احتمال دیگر این است که خوشه های فشرده ستارگان و سیاهچاله ها به سرعت در جهان اولیه با هم ادغام شده اند.
فرضیه سوم که بیشتر حدس و گمان است، وجود سیاهچاله های به اصطلاح اولیه است که در طی دوره انبساط سریعتر از نور جهان که کسری از ثانیه پس از مه بانگ رخ داد، به وجود آمده اند.
این امر باعث می شود که نظم فرضی بازي که در آن ابتدا کهکشان ها آمدند و سپس سیاه چاله ها در آن ها رشد کردند، تغییر کند. سیاهچاله های اولیه از همان ابتدا به طور موثر در بافت کیهان ایجاد شده اند.
این یافته ها جدیدترین موارد در مجموعه ای از اکتشافات خیره کننده توسط رصدخانه فضایی ناسا تنها دو سال پس از پرتاب آن به حساب می آیند. تلسکوپ جیمز وب حدود ۱۰۰ برابر بیشتر از تلسکوپ های قبلی مانند هابل در تشخیص نور مادون قرمز حساس است. مادون قرمز بخشی از طیف نوری است که برای مشاهده دورترین اجرام استفاده می شود. مایولینو اخترفیزیکدان دانشگاه کمبریج می گوید:این ۴۰۰ سال اکتشاف است که به طور بالقوه در بازه زمانی عملیات جیمز وب فشرده شده است.
سیاهچاله چیست؟
سیاهچاله ها یکی از عجیب ترین و شوم ترین اجرام جهان هستند. آن ها چنان گرانش شدیدی دارند که نه ماده و نه نور نمی توانند از چنگال آنها فرار کنند. آستانه سیاهچاله توسط افق رویداد آنکه نقطه بدون بازگشت است، ردیابی می شود. هر چیزی که از این مرز عبور کند برای همیشه از بین رفته است.
مطالعه آنها چالش برانگیز است زیرا اساسا قابل مشاهده نیستند. هنگام نزدیک شدن به یک سیاهچاله، گرادیان گرانشی میتواند آن قدر شدید باشد که اجسام در فرآیندی به نام اثر اسپاگتی کش بیایند. در افق رویداد، گرانش به قدری شدید است که نور در یک حلقه کامل به دور سیاهچاله خم می شود، به این معنی که اگر آنجا بایستید می توانید پشت سر خود را نیز ببینید.
آنچه فراتر از افق رویداد است ناشناخته است. نظریه نسبیت عام اینشتین نشان می دهد که در مرکز یک سیاهچاله چگالی بی نهایت می شود و یک تکینگی گرانشی به وجود می آید.
این گسست 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 ۲۰ برابر جرم بیشتری نسبت به خورشید ما داشته باشند. سیاهچاله های بسیار پرجرم، مانند کمان ای- ای* (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 های چشمگیری در مشاهده سیاهچاله ها داشته اند. به عنوان مثال اولین افق رویداد یک سیاهچاله در سال ۲۰۱۹ ثبت شد. جدیدترین مشاهدات و حتی اهداف دورتر جیمز وب، شروع به جمع آوری منشاء این اجرام مرموز خواهند کرد.
- 16
- 3
