با استفاده از تلسکوپ ناسا ستاره شناسان دورترین سیاهچاله ای را که تا به حال در پرتوهای ایکس دیده شده است کشف کردند. سیاهچاله در مراحل اولیه رشد است که قبلا دیده نشده بود، جایی که جرم آن مشابه کهکشان میزبانش است. این نتیجه ممکن است توضیح دهد که چگونه برخی از اولین سیاهچاله های کلان پرجرم در جهان شکل گرفتند.
با ترکیب داده های رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا و تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، تیمی از محققان توانستند امضای یک سیاهچاله در حال رشد را تنها 470 میلیون سال پس از انفجار بزرگ بیابند.
آکوس بوهدان از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان (CfA) می‌گوید: «ما به وب برای یافتن این کهکشان بسیار دور و چاندرا برای یافتن سیاهچاله کلان پرجرم آن نیاز داشتیم. ما همچنین از یک ذره بین کیهانی استفاده کردیم که میزان نوری را که تشخیص دادیم افزایش داد. این اثر بزرگ‌نمایی به عنوان عدسی گرانشی شناخته می‌شود.
بوهدان و تیمش سیاهچاله ای را در کهکشانی به نام UHZ1 در جهت خوشه کهکشانی آبل 2744 یافتند که در فاصله 3,5 میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد. با این حال، داده‌های وب نشان داد که کهکشان بسیار دورتر از خوشه است، در فاصله 13,2 میلیارد سال نوری از زمین، زمانی که جهان تنها 3 درصد از سن کنونی خود را داشت.
بیش از دو هفته مشاهدات چاندرا وجود گاز شدید و فوق‌گرم را در این کهکشان نشان داده است که پرتوهای ایکس از خود ساطع می‌کند، نشانه‌ای از یک سیاهچاله بزرگ در حال رشد. نور کهکشان و پرتوهای ایکس گاز اطراف سیاهچاله فوق‌العاده آن توسط ماده مداخله‌گر در آبل 2744 (به دلیل عدسی گرانشی)، که سیگنال فروسرخ شناسایی شده توسط وب را تقویت می‌کند و به چاندرا اجازه می‌دهد تا منبع اشعه ایکس ضعیف
این کشف برای درک اینکه چگونه برخی از سیاهچاله های کلان جرم می توانند اندکی پس از انفجار بزرگ به توده های عظیم برسند، مهم است. آیا آنها مستقیماً از فروپاشی ابرهای عظیم گازی تشکیل می شوند و سیاهچاله هایی با جرم 10 تا 000 خورشید ایجاد می کنند؟ آیا آنها از انفجار اولین ستاره هایی می آیند که سیاهچاله هایی با وزن تنها 100 تا 000 خورشید ایجاد می کنند؟
محدودیت‌های فیزیکی برای سرعت رشد سیاه‌چاله‌ها پس از تشکیل وجود دارد، اما آنهایی که پرجرم‌تر به دنیا می‌آیند، شروع خوبی دارند. اندی گولدینگ از دانشگاه پرینستون می‌گوید: «مثل کاشت نهالی است که رشد آن به درختی تمام‌قد زمان کمتری می‌برد تا زمانی که از یک دانه شروع کنید.»
تیم Bohdan شواهد قانع‌کننده‌ای پیدا کردند که نشان می‌دهد سیاهچاله تازه کشف‌شده بزرگ متولد شده است. جرم آن بر اساس روشنایی و انرژی تابش اشعه ایکس در محدوده 10 تا 100 میلیون خورشید تخمین زده می شود. این محدوده جرمی مشابه جرم تمام ستارگان در کهکشانی است که در آن زندگی می کند، برخلاف سیاهچاله های مرکز کهکشان ها در کیهان مجاور، که معمولاً تنها یک دهم درصد از جرم آنها را شامل می شود. ستاره های کهکشان
جرم بزرگ سیاهچاله در سنین جوانی، و همچنین میزان پرتوهای ایکسی که تولید می کند و روشنایی کهکشان که توسط وب شناسایی شده است، با پیش بینی های نظری مقاله 2017 پریاموادا ناتاراجان از دانشگاه ییل برای یک ابرپرجرم مطابقت دارد. سیاه چاله ای که مستقیماً در نتیجه فروپاشی ابر عظیم گازی به وجود آمده است.
ناتاراجان گفت: "ما معتقدیم که این اولین کشف یک "سیاهچاله فوق پرجرم" و بهترین شواهد است که برخی از سیاهچاله ها از ابرهای عظیم گازی تشکیل می شوند." "برای اولین بار، ما مرحله کوتاهی را مشاهده می کنیم که یک سیاهچاله بسیار پرجرم قبل از عقب افتادن، وزنی به اندازه ستارگان کهکشان خود دارد."
محققان قصد دارند از این و نتایج دیگر وب و همچنین نتایج ترکیبی از داده های تلسکوپ های دیگر برای ایجاد تصویر کامل تری از کیهان اولیه استفاده کنند. تلسکوپ فضایی هابل ناسا قبلا نشان داده بود که نور از کهکشان های دور به شدت توسط ماده در خوشه کهکشانی بین کهکشانی تقویت می شود، که تا حدی انگیزه رصدهای وب و چاندرا را توضیح می دهد.
همچنین بخوانید: