کشف سیاه‌چاله‌هایی جدید با هابل: این یافته‌ها شکل‌گیری کهکشان‌ها را زیر سوال می‌برد!

یافتن سیاه‌چاله‌های بیشتر در عالمِ جوانی به کمک تلسکوپ فضایی هابل

گروهی بین‌المللی از محققان، به رهبری دانشمندانی از بخش نجوم دانشگاه استکهلم، با بهره‌گیری از تلسکوپ فضایی هابلِ ناسا، موفق به کشف سیاه‌چاله‌های بیشتری در کیهانِ آغازین شده‌اند که تا به حال شناسایی نشده بودند. این یافته‌ی تازه می‌تواند به دانشمندان در فهم بهتر فرآیند شکل‌گیری سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم کمک شایانی کند.

در حال حاضر، دانش ما از چگونگی پدید آمدنِ نخستین سیاه‌چاله‌ها – که مدت کوتاهی پس از انفجار بزرگ یا بیگ بنگ رخ دادند – هنوز کامل نیست. می‌دانیم که سیاه‌چاله‌های فوق‌العاده بزرگی، با جرمی بیش از یک میلیارد برابر خورشید، در مرکز بسیاری از کهکشان‌ها، کمتر از یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ وجود داشته‌اند. آلیس یانگ، دانشجوی دکتری از دانشگاه استکهلم و یکی از نویسندگان این پژوهش که در نشریه‌ی «نامه‌های اخترشناسی» منتشر شده، می‌گوید: “بسیاری از این اجرام به نظر می‌رسد که جرم بیشتری نسبت به آنچه در ابتدا تصور می‌کردیم در آن دورانِ اولیه داشته‌اند – یا خیلی بزرگ شکل گرفته‌اند یا با سرعت بسیار زیادی رشد کرده‌اند.”

سیاه‌چاله‌ها نقش مهمی در چرخه‌ی حیات تمام کهکشان‌ها دارند، اما درک ما از نحوه‌ی تکامل کهکشان‌ها با سوالات بسیاری روبروست. برای داشتن تصویری کامل از پیوند بین تکامل کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌ها، محققان از تلسکوپ هابل برای بررسی سیاه‌چاله‌ها در میان انبوهی از کهکشان‌های کم‌نور استفاده کردند، آن هم در دورانی که کیهان تنها چند درصد از عمر کنونی خود را سپری کرده بود. رصدهای اولیه از منطقه‌ی مورد مطالعه، پس از گذشت چند سال، مجدداً توسط هابل تصویربرداری شد.

تحقیقات جدید درباره سیاه‌چاله‌ها و کهکشان‌ها

این تحقیقات به تیم اجازه داد تا تغییرات در میزان نور کهکشان‌ها را اندازه‌گیری کند. این تغییرات، نشانه‌ای آشکار از وجود سیاه‌چاله‌ها هستند. تیم پژوهشی موفق شد سیاه‌چاله‌های بیشتری را نسبت به روش‌های قبلی شناسایی کند. نتایج تازه حاکی از آن است که برخی از سیاه‌چاله‌ها احتمالاً در اثر فروپاشی ستاره‌های بزرگ و اولیه، در طول میلیارد سال نخست عمر کیهانی، شکل گرفته‌اند. این دسته از ستاره‌ها، به این دلیل که نسل‌های بعدی ستاره‌ها به واسطه‌ی باقی‌مانده‌ی ستاره‌هایی که قبلاً زندگی کرده و از بین رفته‌اند، آلوده می‌شوند، تنها در زمان‌های بسیار ابتدایی جهان وجود داشته‌اند.

گزینه‌های دیگری که برای شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها مطرح است، عبارتند از: فروپاشی ابرهای گازی، ادغام ستاره‌ها در خوشه‌های بزرگ و سیاه‌چاله‌های اولیه که در ثانیه‌های ابتدایی پس از بیگ بنگ (با مکانیسم‌های فیزیکی فرضی) متولد شده‌اند. با این اطلاعات جدید درباره‌ی چگونگی شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها، می‌توان مدل‌های دقیق‌تری از فرآیند شکل‌گیری کهکشان‌ها ارائه داد. متیو هایز، از دپارتمان نجوم دانشگاه استکهلم و نویسنده‌ی اصلی این پژوهش، گفت: “مکانیسم شکل‌گیری سیاه‌چاله‌های اولیه، بخشی حیاتی از پازلِ تکامل کهکشان‌ها است.” او افزود: “با توجه به مدل‌هایی که چگونگی رشد سیاه‌چاله‌ها را توضیح می‌دهند، محاسبات مربوط به تکامل کهکشان‌ها اکنون می‌تواند بر اساس اصول فیزیکی دقیق‌تری قرار گیرد، با نمایشی روشن از چگونگی شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها از ستاره‌های پرجرمِ فروپاشیده.”

اخترشناسان همچنین با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا مشغول انجام رصدهایی هستند تا به دنبال سیاه‌چاله‌های کهکشانی بگردند که بی‌درنگ پس از بیگ بنگ به وجود آمده‌اند و دریابند که این سیاه‌چاله‌ها چقدر بزرگ بوده‌اند و جایگاه قرارگیری آن‌ها کجا بوده است.