شناسهٔ خبر: 66887887 - سرویس علمی-فناوری
نسخه قابل چاپ منبع: اکونیوز | لینک خبر

تلسکوپ فضایی جیمز وب دورترین ادغام سیاه‌چاله‌ای را کشف کرد

اقتصاد ایران: مشاهدات جدید با تلسکوپ فضایی جیمز وب، دورترین سیاه‌چاله‌های درحال ادغام را نشان می‌دهد. این کشف نظریه‌های پیشرو در کیهان‌شناسی را به چالش می‌کشد.

صاحب‌خبر - ستاره‌شناسان از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای شناسایی دورترین و باستانی‌ترین برخورد دو سیاه‌چاله در جهان مشاهده‌پذیر استفاده کرده‌اند. این جفت هیولای کیهانی که جرم هرکدامشان به به اندازه‌ی ۵۰ میلیون خورشید تخمین زده می‌شود، در فاصله‌ی بیش از ۱۳ میلیارد سال نوری از ما و فقط ۷۴۰ میلیون سال پس از بیگ‌بنگ شناسایی شده‌اند. پژوهشگران در بیانیه‌ای از آژانس فضایی اروپا گفتند هرچند زوج درحال ادغام بزرگ‌ترین یا قدیمی‌ترین سیاه‌چاله‌های شناسایی‌شده تاکنون نیستند، همچنان توانسته‌اند در چنین بازه‌ی کوتاهی از تاریخ جهان به طرز شگفت‌انگیز بزرگ شوند. این کشف اغلب نظریه‌های پیشرو در کیهان‌شناسی را به چالش می‌کشد؛ زیرا این نظریه‌ها نمی‌توانند توضیح دهند که چگونه اجرام توانسته‌اند در دوران نوزادی جهان این‌قدر بزرگ و سریع رشد کنند. هانا اوبلر، ستاره‌شناس دانشگاه کمبریج بریتانیا و نویسنده‌ی اصلی مطالعه‌ای که کشف اخیر را توصیف کرده است، می‌گوید: یافته‌های ما نشان می‌دهد که ادغام، مسیر مهمی است که سیاه‌چاله‌ها از طریق آن می‌توانند حتی در سپیده‌دم کیهانی به سرعت رشد کنند. نتایج ما به همراه سایر یافته‌های جیمز وب از سیاه‌چاله‌های فعال و کلان‌جرم در کیهان دوردست، نشان می‌دهند که این سیاه‌چاله‌ها از همان ابتدا در تکامل کهکشان‌ها نقش داشتند. ادغام منظومه‌ی کهکشانی Zs7 سیاه‌چاله‌ها پر از رمز و راز هستند. یکی از جذاب‌ترین معماها، جستجوی منشأ سیاه‌چاله‌های بزرگ است. سیاه‌چاله‌های کوچک را که جرمشان تا ۶۵ برابر جرم خورشید می‌رسد، می‌توان با فرآیند ابرنواختر و فروپاشی ستاره‌های کلان‌جرم توصیف کرد؛ سیاه‌چاله‌هایی که اندکی بزرگ‌تر هستند، بر اثر برخورد یا ادغام سیاه‌چاله‌های دیگر شکل می‌گیرند. سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم که جرمشان به میلیون‌ها یا حتی میلیاردها برابر جرم خورشید می‌رسد، از نظر تئوری از طریق یک مجموعه‌ی متوالی از ادغام‌ها بین سیاه‌چاله‌های بزرگ‌تر به وجود می‌آیند، اما این فرآیند نیاز به زمانی بسیار طولانی دارد. یکی از مشکلات اینجاست که سیاه‌چاله‌های بسیار بزرگی را در ابتدای جهان دیده‌ایم. به‌طوری‌که زمان کمی برای شکل‌گیری و رشد آن‌ها تا این ابعاد بزرگ وجود داشته است؛ اما حتی در این صورت، باز هم ادغام‌ها و برخوردها نقشی اساسی در شکل‌گیری این سیاه‌چاله‌ها تا ابعاد بزرگ ایفا کرده‌اند. یکی از مأموریت‌های جیمز وب، کمک به دانشمندان در محاسبه‌ی چگونگی شکل‌گیری جهان در آغاز بیگ‌بنگ است. پژوهشگرها از قابلیت‌های فروسرخ قدرتمند این تلسکوپ برای بررسی سپیده‌دم کیهانی (یک میلیارد سال پس از آغاز جهان) با بالاترین قدرت تفکیک استفاده می‌کنند. یکی از اهداف جستجوی ستاره‌شناس‌ها و کیهان‌شناس‌ها، سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم است. جیمز وب در طول نقشه‌برداری‌هایش یک زوج کهکشان را در مسیر برخورد با یکدیگر انتخاب کرد. این منظومه‌ی کهکشانی اکنون با عنوان ZS7 شناخته می‌شود. در قلب هر کهکشان یک سیاه‌چاله‌ی کلان جرم قرار گرفته است و هر دو سیاه‌چاله به شکل فعالی در حال رشد هستند. این فرآیند باعث می‌شود گاز و غبار اطراف آن‌ها از خود نور منتشر کنند. اوبلر درباره‌ی این یافته می‌گوید: ما شواهدی از گاز بسیار چگال با حرکت سریع در اطراف سیاه‌چاله پیدا کردیم و همچنین به نشانه‌هایی از گاز به شدت یونیزه و داغ رسیدیم که به دلیل پرتوهای پرانرژی تولیدشده در مرحله‌ی رشد می‌درخشند. به لطف وضوح بی‌سابقه‌ی تجهیزات عکس‌برداری تلسکوپ جیمز وب، پژوهشگران توانستند دو سیاه‌چاله را به صورت فضایی تکفیک کنند. بر اساس نتایج، یکی از سیاه‌چاله‌ها با جرم ۵۰ میلیون خورشید شکل گرفته است. اندازه‌گیری سیاه‌چاله‌ی دیگر دشوارتر بود زیرا گاز و غبار اطراف آن بسیار چگال بودند، اما احتمالا این سیاه‌چاله هم جرم مشابهی دارد. در گذشته، شاهد دیگر منظومه‌های ادغام‌شونده در جهان بوده‌ایم. در واقع ادغام‌شونده‌ها بخش مهمی از رشد کهکشان‌ها به شمار می‌روند؛ اما کشف چنین ادغام اولیه‌ای نشان می‌دهد که مدل دربردارنده‌ی ادغام‌ها و نقش سیاه‌چاله‌های بزرگ‌تر در پی‌ریزی آن ادغام‌ها واقعا قابل‌قبول است. به نظر می‌رسد این ادغا‌م‌های عظیم، زمزمه‌ی ثابتی از امواج گرانشی را تولید می‌کنند که در سرتاسر کیهان طنین‌انداز می‌شوند. طول موج این زمزمه به قدری زیاد است است که آشکارسازی آن با ابزارهای موج گرانشی فعلی امکان‌پذیر نیست. هرچند امکان دارد آن‌ها را با استفاده از تپ‌اختر‌ها شناسایی کرده باشیم، شناسایی ادغام‌های پیوسته در دوره‌های مختلف کیهان می‌تواند به تخمین بهتر از سرعت آن‌ها و تأثیرشان بر این هیاهوی جهانی کمک کند. به نوشته‌ی پژوهشگرها: رصدهای ما شواهد شفاف و پایداری را برای ادغام یک سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم با کهکشانی دیگر ارائه می‌دهد که احتمالا میزبان سیاه‌چاله‌ای در حال رشد در فاصله‌ی ۷۴۰ میلیون سال پس از بیگ‌بنگ است. به‌طورکلی، پژوهش اخیر همراه با یافته‌های پژوهشی مکتوب نشان می‌دهد ادغام سیاه‌چاله‌های کلا‌ن‌جرم در جهان دوردست پدیده‌ای رایج است.

نظر شما