کشف دوردست‌ترین سیاه‌چاله کلان‌جرم فعال در داده‌های تلسکوپ «جیمز وب»

پژوهشگران با استفاده از «تلسکوپ فضایی جیمز وب»، سیاه‌چاله‌ای را کشف کرده‌اند که دوردست‌ترین سیاه‌چاله کلان‌جرم فعال شناخته‌شده تا به امروز است.

به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، کهکشان «CEERS ۱۰۱۹» که میزبان سیاه‌چاله باستانی است، تقریبا در اوایل تاریخ کیهان و فقط ۵۷۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ شکل گرفت. سیاه‌چاله کلان‌جرم فعال در مرکز CEERS ۱۰۱۹ نه تنها از نظر سن و مسافت غیرمعمول است، بلکه از این نظر عجیب به شمار می‌رود که فقط ۹ میلیون جرم خورشیدی دارد؛ یعنی ۹ میلیون برابر بزرگتر از خورشید است. بیشتر سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در کیهان اولیه معمولا بیش از یک میلیارد جرم خورشیدی دارند که باعث روشن‌تر شدن و شناسایی آسان‌تر آنها می‌شود.

اندازه نسبتا کوچک سیاه‌چاله واقع در مرکز CEERS ۱۰۱۹ تا حدودی یک معما است. در بیانیه‌ «موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور» که عملیات علمی جیمز وب را مدیریت می‌کند، نوشته شده: هنوز دشوار است که توضیح دهیم سیاه‌چاله چگونه این قدر زود پس از آغاز جهان شکل گرفته است. 

ستاره‌شناسان مدت‌ها گمان می‌کردند که سیاه‌چاله‌های کوچک‌تر باید در روزهای اولیه عمر کیهان شکل گرفته باشند اما این مشاهدات، اولین مشاهداتی هستند که آنها را با چنین جزئیاتی نشان می‌دهند.

«دیل کوچوسکی»(Dale Kocevski)، پژوهشگر «کالج کلبی»(Colby College) که یکی از پژوهش‌های جیمز وب را سرپرستی می‌کند، گفت: پژوهشگران مدت‌ها می‌دانستند که سیاه‌چاله‌هایی با جرم کمتر در کیهان اولیه وجود دارند. جیمز وب اولین رصدخانه‌ای است که می‌تواند آنها را به وضوح ثبت کند. اکنون ما معتقدیم که سیاه‌چاله‌های با جرم کمتر ممکن است در همه جا وجود داشته و منتظر کشف شدن باشند.

سیاه‌چاله واقع در CEERS ۱۰۱۹ با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب به عنوان بخشی از پروژه «بررسی علم انتشار زودهنگام تکامل کیهانی»(CEERS) کشف شد. این یک برنامه‌ پژوهشی است که برای آزمایش و اعتبارسنجی روش‌هایی به منظور بررسی تاریخ کیهان در منطقه‌ای از فضای بین صورت فلکی دب اکبر و گاوران(Boötes) طراحی شده است. داده‌های جمع‌آوری‌شده برای این بررسی پیشتر هم ستاره‌شناسان را به وجد آورده‌اند.

«استیون فینکلشتاین»(Steven Finkelstein)، ستاره‌شناس «دانشگاه تگزاس در آستین»(UT Austin) گفت: تا پیش از این، پژوهش‌ها پیرامون جهان اولیه عمدتا نظری بودند. با جیمز وب نه تنها می‌توانیم سیاه‌چاله‌ها و کهکشان‌ها را در فواصل بسیار زیاد ببینیم، بلکه می‌توانیم اندازه‌گیری دقیق آنها را آغاز کنیم. این قدرت فوق‌العاده تلسکوپ جیمز وب است.

تلسکوپ فضایی جیمز وب توانست انبوهی از داده‌های طیفی را در مورد CEERS ۱۰۱۹ جمع‌آوری کند که ترکیب شیمیایی، جرم و سایر ویژگی‌های کهکشان را نشان می‌دهند. این داده‌ها نشان می‌دهند که کهکشان به طور فعال در حال تولید ستاره‌های جدید است‌. این احتمالا در نتیجه ادغام با کهکشان دیگری است که فعالیت سیاه‌چاله مرکزی CEERS ۱۰۱۹ را تغذیه می‌کند.

این بررسی علاوه بر شناسایی سیاه‌چاله در مرکز CEERS ۱۰۱۹، دو سیاه‌چاله کلان‌جرم دیگر را با جرم کمتر از آنچه معمولا در سیاه‌چاله‌ها در آن فاصله دیده می‌شود، پیدا کرد.

این دو سیاه‌چاله در هسته کهکشان‌های CEERS ۲۷۸۲ و CEERS ۷۴۶ قرار دارند که به ترتیب ۱.۱ میلیارد سال و یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ تشکیل شده‌اند. وزن هر کدام حدود ۱۰ میلیون خورشید است.

در مجموع، ۱۱ کهکشان با استفاده از داده‌های بررسی CEERS کشف شده‌اند که تصور می‌شود بین ۴۷۰ تا ۶۷۵ میلیون سال پس از انفجار بزرگ شکل گرفته‌اند. به گفته پژوهشگران، داده‌های حاصل از مطالعه این کهکشان‌ها می‌توانند درک ستاره‌شناسان را در مورد چگونگی شکل‌گیری و تکامل ستارگان و کهکشان‌ها در طول تاریخ کیهانی متحول کنند.

انتهای پیام