کشف سیاهچالهای که قوانین فیزیک را به چالش کشید – سایت علمی بیگ بنگ
بیگ بنگ: جایی در آینده، خط پایان مسابقهٔ طولانی بشر برای درک سیاهچالههای کلانجرم قرار دارد. نمیدانیم چقدر به آن نزدیک شدهایم، اما اخترفیزیکدانان با هر کشف جدید احساس میکنند که یک قدم دیگر به پاسخ نهایی نزدیکتر شدهاند.
به گزارش بیگ بنگ، اکنون پژوهشگران با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، سیاهچالهای کلانجرم با جرمی حدود ۵۰ میلیون برابر خورشید یافتهاند که به نظر میرسد پیش از شکلگیری کهکشان میزبان خود وجود داشته است. اگر این نتیجه تأیید شود، یکی از بنیادیترین تصورات ما دربارهٔ چگونگی تولد و رشد سیاهچالههای کلانجرم را زیر سؤال میبرد.
تا پیش از این، دانشمندان تصور میکردند روند شکلگیری سیاهچالههای کلانجرم تقریباً روشن است: یک ستارهٔ پرجرم در پایان عمر خود فرو میریزد و یک سیاهچالهٔ ستارهای ایجاد میکند. این سیاهچاله با بلعیدن گاز و غبار اطراف و همچنین ادغام با سیاهچالههای دیگر، بهتدریج بزرگتر میشود. همزمان، کهکشانها نیز با یکدیگر ادغام میشوند و در نهایت سیاهچالههای مرکزی آنها نیز با هم یکی میشوند. نتیجهٔ این فرایند در طول میلیاردها سال، شکلگیری سیاهچالههای کلانجرمی است که جرمشان به میلیاردها برابر خورشید میرسد.
اما کشف جدید جیمز وب نشان میدهد که شاید این داستان کامل نباشد. دو پژوهش جدید روی جرمی به نام Abell2744-QSO1 متمرکز شدهاند؛ یکی از اجرام موسوم به «نقطههای سرخ کوچک» (Little Red Dots) که تنها ۷۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ وجود داشته است.
این جرم تنها حدود ۱۳۰۰ سال نوری قطر دارد، اما به لطف پدیدهٔ همگرایی گرانشی توسط خوشهٔ کهکشانی Abell 2744، تصویر آن بزرگنمایی شده و امکان مطالعهٔ دقیقش فراهم شده است. مشاهدات اولیه نشان میدادند که این جرم احتمالاً تنها ابری از گاز است که یک سیاهچالهٔ عظیم در مرکز آن قرار دارد. اما اندازهگیریهای جدید با ابزار NIRSpec روی JWST نشان دادند که جرم این سیاهچاله حدود ۵۰ میلیون برابر جرم خورشید است.
دانشمندان دریافتند که این سیاهچاله بخش بسیار بزرگی از کل جرم کهکشان میزبانش را تشکیل میدهد؛ چیزی که در کهکشانهای امروزی تقریباً هرگز مشاهده نمیشود. به بیان ساده، به نظر میرسد سیاهچاله بسیار سریعتر از کهکشان اطراف خود رشد کرده است؛ آنقدر سریع که شاید حتی پیش از شکلگیری کامل کهکشان وجود داشته باشد.
“روبرتو مایولینو” از مؤسسهٔ کاولی دانشگاه کمبریج، میگوید: «این یک کشف شگفتانگیز است. ما با یک تغییر پارادایم روبهرو هستیم؛ بازنگری کامل در سناریوهای کلاسیک شکلگیری و رشد سیاهچالهها.» این نخستین اندازهگیری مستقیم جرم یک سیاهچاله در کمتر از یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ است.
نتایج نشان میدهند که برخی سیاهچالههای کلانجرم در جهان اولیه ممکن است بسیار سریعتر از آنچه مدلهای فعلی پیشبینی میکنند رشد کرده باشند. حتی ممکن است سیاهچالهها در بعضی موارد پیش از شکلگیری کامل کهکشانها به وجود آمده باشند. اگر این موضوع درست باشد، اخترفیزیکدانان باید بسیاری از نظریههای فعلی دربارهٔ منشأ و تکامل سیاهچالههای کلانجرم را بازنویسی کنند.
سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=109684
