پیش ماده یک سیاه‌چاله کلان جرم توسط ستاره‌شناسان شناسایی شد

به گزارش ایسنا به نقل از تی ای، یک گروه بین المللی از ستاره شناسان اخیرا با استفاده از داده های آرشیوی تلسکوپ فضایی هابل (Hubble Space Telescope) و دیگر رصدخانه های فضایی و زمینی موفق به شناسایی یک جرم منحصر به فرد در دور دست ها و کیهان اولیه شده اند که این جرم همانند پیوندی بین کهکشان های ستاره ساز و ظهور اولین سیاهچاله های کلان جرم است.

این جرم نخستین جرم در نوع خود است که در اوایل تاریخ کیهان کشف شده است. اخترشناسان از زمانی که این اجرام در فواصل مربوط به هنگامی که تنها ۷۵۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ کشف شدند، برای درک پیدایش سیاهچاله های کلان جرم در کیهان اولیه تلاش کرده اند.

تاکنون سیاه چاله های در حال رشد سریع در کهکشان های غبارآلود و ستاره زا اولیه توسط تئوری ها و شبيه سازي های رایانه ای پیش بینی می شدند، ولی تابحال مشاهده نشده بودند. با این حال، اکنون ستاره شناسان از شناسایی یک جرم به نام" GNz۷q" خبر داده اند که گمان میرود نخستین سیاه چاله ای باشد که به سرعت در حال رشد است و در کیهان اولیه یافت شده است.

داده های آرشیوی دوربین پیشرفته نقشه برداری هابل به محققان کمک کرد تا انتشار فشرده امواج فرابنفش (UV) از قرص برافزایشی سیاه چاله را مطالعه کرده و مشخص کنند که GNz۷q تنها ۷۵۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ وجود داشته است.

"سیجی فوجیموتو" (Seiji Fujimoto) نویسنده اصلی این مطالعه و ستاره شناس دانشگاه کپنهاگ دانمارک گفت: تجزیه و تحلیل ما نشان می دهد که GNz۷q نخستین نمونه از یک سیاه چاله به سرعت در حال رشد در هسته غبارآلود یک کهکشان ستاره زا است که در عصری نزدیک به ایجاد اولین سیاه چاله کلان جرم شناخته شده در کیهان بوجود آمده است. ویژگی های این جرم در سراسر طیف الکترومغناطیسی با پیش بینی های شبیه سازی های نظری مطابقت دارد.

تئوری های کنونی پیش بینی می کنند که سیاه چاله های کلان جرم زندگی خود را در هسته های پوشیده از غبار کهکشان های ستاره زا و قبل از بیرون راندن گاز و غبار اطراف و ظهور اختروش های بسیار درخشان، آغاز می کنند. در حالیکه کهکشان های ستاره زا غبارآلود و اختروش های درخشان بسیار نادر هستند، نمونه هایی از کهکشان های ستاره زا غبارآلود و اختروش های درخشان در اوایل کیهان شناسایی شده اند. محققان این مطالعه بر این باورند که GNz۷q می تواند حلقه مفقوده بین این دو دسته از اجرام باشد.

فوجیموتو در ادامه گفت: GNz۷q ارتباط مستقیمی بین این دو جمیعیت از اجرام کمیاب ایجاد می کند و راه جدیدی برای درک رشد سریع سیاه چاله های کلان جرم در روزهای نخست کیهان فراهم می کند. ما پیش ماده سیاه چاله های کلان جرم را رصد کردیم.

کهکشان میزبان GNz۷q در حال تشکیل ستارگان با سرعت ۱۶۰۰ جرم خورشیدی ستاره در سال است و خود GNz۷q در طول موج های فرابنفش درخشان ظاهر می شود ولی در طول موج های پرتو ایکس بسیار کم نور به نظر می رسد.

علاوه بر اهمیت GNz۷q برای درک منشا سیاهچاله های کلان جرم، این کشف به دلیل موقعیت آن در میدان دید ابزار هابل یعنی "میدان گودز شمالی" (Hubble GOODS North field) قابل توجه است." گودز" مخفف عبارت "بررسی عمیق منشا رصدخانه های بزرگ" است.

محققان اکنون امیدوارند که با استفاده از بررسی های اختصاصی با وضوح بالا به جستجوی اجرام مشابه این جرم بپردازند و از ابزارهای طیف سنجی تلسکوپ فضایی جیمز وب برای مطالعه اجرامی مانند GNz۷q استفاده کنند.

یکی از اهداف علمی اصلی تلسکوپ فضایی جیمز وب این است که درباره چگونگی شکل گیری ستارگان و سیارات اطلاعاتی به دست آورد.

تلسکوپ ۱۰ میلیارد دلاری جیمز وب در روز ۲۵ دسامبر (چهارم دی) سال پیش پس از سالها تاخیر به فضا پرتاب شد و در روز دوشنبه ۲۴ ژانویه (چهارم بهمن ماه ۱۴۰۰)، به مدار موردنظر خود در نقطه لاگرانژ ۲ رسید. لاگرانژ ۲ نقطه ای متعادل از نظر گرانشی است که در فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری از سیاره ما قرار دارد. تلسکوپ فضایی "جیمز وب" بگونه ای طراحی شده که قادر به رصد اجرام در نور مادون قرمز است. ما این پرتوها را به صورت گرما حس می کنیم؛ بنابراین تمامی تجهیزات به گونه ای طراحی شده اند که در دمای بسیار پایین کار کنند.

جیمز وب ۱۰۰ برابر قدرتمندتر از هابل است. همچنین وب از نور فروسرخ استفاده می کند و دارای طول موج هایی است که میتواند از میان ابرهای غباری که ممکن است از دید هابل- که به نور مرئی متکی است- جا مانده باشد نیز گذر کند. وب باید عمیق تر از پیش کیهان را رصد کند و کهکشان هایی را که پس از بیگ بنگ شکل گرفتند، شناسایی کند. شناسایی این کهکشان ها به دلیل دور دست بودن و نور کم برای هابل چندان امکان پذیر نیست.