به گفته ی پژوهشگران، این که یک سیاهچاله چگونه می تواند در زمانی به این کوتاهی پس از سپیده دم کیهان، تا این اندازه رشد کند هنوز یک راز باقی مانده است. [بخوانید: * ابرسیاهچاله ها در ته دنیا چه می خورند؟]

 

به باور دانشمندان، سیاهچاله های ابَرپُرجرم یا ابَرسیاهچاله ها در دل بیشتر کهکشان های بزرگ -و نه همه ی آن ها- لانه کرده اند. بزرگ ترین سیاهچاله هایی که تاکنون در کیهان نزدیک یافته شده جرمی هایی بیش از ۱۰ میلیارد برابر خورشید داشته اند. برای مقایسه، جرم سیاهچاله ی مرکزی کهکشان راه شیری تنها ۴ تا ۵ میلیون برابر خورشید است.

 

اگرچه حتی نور هم نمی تواند از چنگ گرانش نیرومند سیاهچاله ها بگریزد (و از همین رو به این نام خوانده می شوند)، ولی اغلب سیاهچاله ها درخشانند. دلیل این درخشش وجود ساختارهایی به نام قرص هایی از گاز و غبار است که این اجرام را در میان گرفته و به نام قرص های برافزایشی شناخته می شوند. مواد درون این قرص ها همچنان که می چرخد و به کام سیاهچاله فرو می رود، دمایش بالا رفته و پرتوهای نور می گسیلد. به گمان اخترشناسان، اختروش ها (کوازارها) که درخشان ترین اجرام کیهانند، سیاهچاله های ابرپرجرمی در خود دارند که با پاره پاره کردن و بلعیدن ستاره ها، مقدار بسیار بسیار هنگفتی پرتوی الکترومغناطیسی آزاد می کنند.

 

اخترشناسان تاکنون ۴۰ اختروش - هر یک با سیاهچاله ای به جرم حدود ۱ میلیارد برابر خورشید- یافته اند که سنشان به روزگاری کمتر از ۱ میلیارد سالگی کیهان می رسد. اکنون دانشمندان خبر از یافته شدن یک سیاهچاله ی ابرپرجرم به جرم ۱۲ میلیارد برابر خورشید در فاصله ی ۱۲.۸ میلیارد سال نوری زمین می دهند، یعنی سنش به روزگاری می رسد که تنها حدود ۸۷۵ میلیون سال از عمر کیهان می گذشت.

 

این ابرسیاهچاله با نام SDSS J010013.02+280225.8 یا به کوتاهی، J0100+2802، نه تنها سنگین ترین اختروشی است که تاکنون در روزگار آغازین کیهان دیده شده، بلکه درخشان ترین نیز هست. درخشش آن نزدیک به ۴۲۹ تریلیون برابر درخشش خورشید و هفت برابر درخشان تر از دورترین اختروشِ شناخته شده است.

 

نور اختروش های بسیار دوردست  میلیاردها سال زمان میبرد تا به زمین برسد. از همین رو اخترشناسان می توانند اختروش ها را در وضعیتی که در روزگار جوانی کیهان داشته اند ببینند.

 

این سیاهچاله ی نویافته پیشینه اش به زمانی می رسد که جهان هستی تنها کمی بیش از ۶ درصد از عمر ۱۳.۸ میلیاردساله ی کنونی اش را گذرانده بود.

 

نویسنده ی اصلی این پژوهش، ژو-بینگ وو که یک اخترفیزیکدان در دانشگاه پکن است می گوید: «این بسیار غافلگیرکننده است زیرا نظریه های رشد سیاهچاله ها در کیهان آغازین را با چالش هایی جدی روبرو می کند.»

 

قرص های برافزایشی سرعت رشد سیاهچاله های امروزی را کُند می سازند. نخست، با نزدیک شدن گاز و غبارِ قرص به سیاهچاله، ترافیک و انبوه شدن مواد باعث می گردد سرعت فرو ریختن موادِ بیشتر به کام سیاهچاله کُند شود. دوم، برخورد و کوبیده شدن مواد به یکدیگر در همین انبوه ها باعث افزایش دمای مواد و برافروخته شدن و گسیلش پرتو از آن ها می شود که آن هم به نوبه ی خود باعث رانده شدن گاز و غبار از سیاهچاله می شود.

 

به گفته ی وو، دانشمندان هنوز یک نظریه ی خرسندکننده برای توضیح چگونگی پیدایش چنین ابرسیاهچاله هایی در روزگار آغازین کیهان ندارند.

 

وو به اسپیس دات کام گفت: «چنین چیزی یا نیازمند راه هایی بسیار ویژه برای رشد سریع سیاهچاله ها است یا نیازمند تخم های (بذرهای) سیاهچاله ای غول پیکر.» برای نمونه، یک پژوهش تازه نشان می دهد که چون کیهان آغازین بسیار کوچک تر از امروز بوده، گازها اغلب چگال تر بوده اند و می توانستند جلوی گسیلش مقدار چشمگیری تابش توسط قرص های برافزایشی را بگیرند و در نتیجه، به فروریختن مواد بیشتری به کام سیاهچاله کمک می کردند.

 

به گفته ی این پژوهشگران، نور این سیاهچاله می تواند به یافتن سرنخ هایی درباره ی گوشه های تاریک کیهان دوردست کمک کند. نور آن در راهش برای رسیدن به زمین، از درون گازهای میان کهکشانی می گذرد و از آن ها رنگ می گیرد. دانشمندان با برآورد شیوه ی تاثیر این گازها بر طیف نور اختروش می توانند به عنصرهای سازنده ی گاز پی ببرند. این آگاهی هم به نوبه ی خود می تواند بینشی از فرآیندهای ستاره زایی که اندکی پس از مهبانگ رخ دادند و این عنصرها را ساختند به ما بدهد.

 

وو می گوید: «این اختروش درخشان ترین اختروش در کیهان آغازین است که -مانند یک چراغ دریایی- به ما این شانس را می دهد تا از آن همچون ابزاری بی همتا برای بررسی ساختار کیهان تاریک و دوردست بهره بجوییم.»

 

جزییات یافته های این دانشمندان را در شماره ی ۲۶ فوریه ی نشریه ی نیچر بخوانید.

واژه نامه:

black hole - sun - galaxy - Milky Way - accretion disk - supermassive black hole - star - quasar - Earth - SDSS J010013.02+280225.8 - J0100+2802 - Xue-Bing Wu - Peking University - intergalactic gas - spectrum - element - star-formation - Big Ban - lighthouse - journal Nature -

 

منبع: Space.com

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان