سفر در زمان با تلسکوپ جیمز وب

سفر در زمان به کمک تلسکوپ جیمز وب برای جستجوی اسرار سیاه‌چاله‌ها

تیمی از اخترشناسان با کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب، 10 میلیارد سال در زمان به عقب سفر کردند و به حقایق غافلگیرکننده‌ای درباره سیاه‌چاله‌های فضایی دست یافتند.

اخترشناسان در یک مطالعه تازه، به این نتیجه رسیدند زمانی که کیهان چند میلیارد سال جوان‌تر از امروز بود، کمتر از حد انتظار سیاه‌چاله‌ها‌ی کلان جرم داشت. این یافته، با استفاده از تلکسوپ فضایی جیمز وب (JWST) حاصل شد که محققان را قادر ساخت به آن سوی غبارهای فضایی چشم بدوزند و سیاه‌چاله‌های باستانی را ببینند؛ یا به تعبیری، در زمان سفر کنند.

اعضای تیم تحقیقاتی، ناحیه‌ای از فضا موسوم به نوار بلند گراث (Extended Groth Strip) را بررسی کردند که بین صور فلکی دب اکبر و گاوران قرار دارد. این ناحیه، حاوی 50 هزار کهکشان است و این نخستین بار بود که به‌وسیله ابزاری به قدرتمندی JWST مورد مطالعه قرار می‌گرفت.

به‌گفته مدیر این تیم تحقیقاتی، الیسون کِرکپاتریک از دانشگاه کانزاس:

مشاهدات ما از ماه ژوئن تا دسامبر سال گذشته صورت گرفت؛ با این هدف که ببینیم کهکشان‌ها در دوران اوج ستاره‌زایی، چه شکلی بودند. این یعنی بازه‌ای بین 7 تا 10 میلیارد سال پیش!

محققان برای شناسایی سیاه‌چاله‌های باستانی، از ابزار فروسرخ میانه جیمز وب یا MIRI استفاده کردند؛ اما تعداد «هسته‌های کهکشانی فعال» کشف شده، بسیار کمتر از تصور آن‌ها بود.

یک هسته کهکشانی فعال یا AGN، نوعی سیاهچاله کلان جرم است که مواد کیهانی اطراف خود را همزمان با بلعیدن، داغ می‌کند و به‌شدت پرتوازیی دارد. این پدیده‌های کیهانی چنان درخشان هستند که اغلب نور همه ستارگان کهکشان میزبان، در آن‌ها گم می‌شود. هر کهکشانی هم که AGN داشته باشد، یک کهکشان فعال نامیده می‌شود.

اعضای این تیم انتظار داشتند با قدرت بی‌نظیری که جیمز وب در نگاه به گذشته دارد، تعداد زیادی AGN جدید و کشف نشده بیابند؛ اما چیزی بیشتر از چند AGN جدید، شناسایی نکردند.

کرکپاتریک ضمن غافلگیرکننده خواندن این یافته‌ها می‌گوید: «نتیجه‌ای که می‌گیریم، کمیاب بودن سیاه‌چاله‌های کلان جرم سریع‌الرشد است».

او اضافه می‌کند نرخ رشد منتسب به سیاه‌چاله‌های کلان جرم که پیش‌تر بر اساس رصد این ناحیه با تلسکوپ فضای اسپیتزر به‌دست آمده بود، احتمالا اشتباه و بیش از حد بوده است؛ زیرا اسپیتزر فقط درخشان‌ترین و پررشدترین نمونه‌ها را نشان اخترشناسان می‌داد.

نتیجه سفر در زمان با تلسکوپ جیمز وب

این یافته‌های جدید نشان می‌دهند کیهان در دوران آغازین شکل‌گیری خود، احتمالا پایدارتر از آن بوده که پیش‌تر تصور می‌شد. یعنی اغلب سیاه‌چاله‌ها، آن‌قدرها هم سریع رشد نمی‌کنند و روی کهکشان میزبان خود تاثیر عمیق نمی‌گذارند. دانش قبلی ما، مبتنی بر عظیم‌‌ترین سیاه‌چاله‌ها در بزرگ‌ترین کهکشان‌ها بود که تاثیر معنی‌داری روی میزبانان خود دارند؛ ولی ظاهرا در مورد سیاه‌چاله‌های کوچک‌تر، این‌طور نیست.

به‌نظر محققان، این نتایج می‌تواند روند تکامل کهکشان ما، راه شیری را هم روشن‌تر سازد؛ چرا که همواره در ذهن اخترشناسان این سوال مطرح بود که آیا راه شیری هم زمانی یک AGN در قلب خود داشت؟ یافته‌های جدید به‌طور تلویحی، پاسخ منفی به این پرسش می‌دهند.

سیاه چاله کهکشان راه شیری

سیاه چاله *Sagittarius A

سیاه چاله مرکزی کهکشان راه شیری، کمان ای * یا *Sagittarius A نام دارد و تا جایی که می‌دانیم، به آهستگی هر چه تمام‌تر در حال بلعیدن مواد اطراف خود است.

حالا کرکپاتریک می‌گوید اگر اغلب کهکشان‌ها، از جمله راه شیری، AGN قابل شناسایی ندارند؛ پس احتمالا در گذشته نیز فعال‌تر از این نبوده‌اند.

دانشمندان امیدوارند با استفاده از این یافته‌ها، در نهایت بتوانند جرم سیاه‌چاله‌ها را دقیق‌تر اندازه‌گیری کنند و به اطلاعات تازه‌ای از منبع رشد این پدیده‌های کیهانی دست یابند.