تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) قدیمی‌ترین سیاه‌چاله‌ای که تا به حال دیده شده است را کشف کرد. این یک سیاه چاله بزرگ است که ۱.۶ میلیون بار بیشتر از خورشید وزن دارد و مربوط به ۱۳ میلیارد سال پیش است.
کشف قدیمی ترین سیاه چاله ها
جیمز وب دوربین هایی دارد که می توانند به دوران اولیه کیهان نگاه کنند. این سیاه چاله فوق العاده بزرگ را در مرکز کهکشان جوان GN-z11، تنها ۴۴۰ میلیون سال پس از شروع جهان کشف کرد.
این تنها بار نیست که چنین اتفاقی می افتد. بسیاری از سیاه چاله ها در طلوع کیهانی، حدود ۱۰۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ، زمانی که جهان جوان به مدت یک میلیارد سال درخشید، بسیار بزرگ شدند.
چرا این سیاه چاله ها بسیار بزرگ هستند؟
ما نمی دانیم چرا این گرداب های کیهانی پس از شروع جهان به سرعت بزرگ شدند. مطالعه این موضوع می‌تواند به ما کمک کند تا بفهمیم چگونه سیاه‌چاله‌های فوق‌العاده بزرگ امروزی، مانند سیاه‌چاله‌های کهکشان راه شیری، تا این اندازه بزرگ شده‌اند. دانشمندان یافته های خود را در پایگاه داده arXiv به اشتراک گذاشتند، اما سایر کارشناسان هنوز آن را بررسی نکرده اند.
برخلاف سیاه چاله‌های کنونی که از فروپاشی ستارگان غول‌پیکر به وجود می‌آیند، سیاه‌چاله‌های اولیه روشی متفاوت و عجیب برای تولد و رشد داشتند. روبرتو مایولینو، استاد اخترفیزیک در دانشگاه کمبریج، می‌گوید که این سیاه‌چاله‌های اولیه مانند سیاه چاله‌های امروزی به آرامی رشد نکرده‌اند. آنها مراحل تولد و رشد خاصی داشتند.
در زمان‌های اخیر، اخترشناسان فکر می‌کنند سیاه چاله‌ها هنگام فروپاشی ستارگان غول‌پیکر متولد می‌شوند و با خوردن گاز، غبار، ستاره‌ها و دیگر سیاه چاله‌ها بزرگ‌تر می‌شوند. این فرآیند باعث می‌شود که آنها نوری را ساطع کنند که تلسکوپ‌ها می‌توانند ببینند و آنها را به هسته‌های فعال کهکشانی (AGN) تبدیل می‌کند. کوازارها شدیدترین AGN هستند و سیاه چاله های فوق العاده بزرگی هستند که میلیاردها بار سنگین تر از خورشید هستند.
ستاره شناسان از دو دوربین مادون قرمز در JWST – MIRI و Near Infrared Camera – برای یافتن سیاه چاله در این مطالعه استفاده کردند. با مشاهده سیگنال‌های ضعیف از کیهان اولیه، آنها متوجه افزایش شگفت‌انگیز فرکانس‌های نور شدند که نشان می‌دهد مواد داغ اطراف یک سیاهچاله نور ضعیفی را به سراسر جهان می‌فرستند.
منشا این سیاه چاله ها چیست؟
دانشمندان نظرات متفاوتی در مورد چگونگی رشد سریع این سیاه چاله های اولیه دارند. برخی فکر می‌کنند که این ابرهای گازی زمانی شکل گرفتند که ناگهان ابرهای گازی غول‌پیکر فرو ریختند، یا از ادغام گروه‌هایی از ستاره‌ها و سیاه‌چاله‌ها به وجود آمدند. برخی همچنین فکر می کنند سیاه چاله های “اولیه” که اندکی بعد یا حتی قبل از شروع جهان ساخته شده اند، ممکن است برخی از این سیاه چاله های اولیه را آغاز کرده باشند.
مایولینو می‌گوید ساخت سیاهچاله فقط یک فروپاشی مستقیم نیست. ممکن است به طرق مختلف اتفاق بیفتد. برای مثال، شرایط خاصی مورد نیاز است – مانند ابری که عناصری از ستاره‌های منفجر شده دریافت نمی‌کند، اما همچنین نزدیک کهکشان دیگری است که فوتون‌های زیادی تولید می‌کند. بنابراین، ممکن است فقط یک راه برای این اتفاق وجود نداشته باشد. ممکن است دو یا چند عامل دخیل باشند.
منابع
