تلسکوپ فضایی جیمز وب یک سیاه‌چاله ابرجرم را کشف کرد

تالیا روپل

تصویر مفهومی یک سیاه‌چاله ابرجرم
تصویر مفهومی یک سیاه‌چاله ابرجرم – Pitris/Getty Images

یک تیم از ستاره‌شناسان یک سیاه‌چاله ابرجرم با جرمی برابر صد میلیون برابر جرم خورشید کشف کردند. این کشف چشم‌انگیز با استفاده از چشم مادون‌قرمز قدرتمند تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به‌دست آمد. پژوهشگران بر این باورند که این سیاه‌چاله در دوران ظهر کیهانی—دوره‌ای که چهار میلیارد سال پس از بیگ‌بنگ می‌گذرد—وجود داشته است؛ مدلی نوین نیز برای تبیین ریشه‌های جهان در این زمان پیشنهاد شده است.

تلسکوپ فضایی جیمز وب به کشف پدیده‌ای به نام نقاط سرخ کوچک کمک کرده است. این نقاط نورانی از کیهان اولیه هستند که هنوز به‌طور کامل شناخت نشده‌اند. به دلیل عظمت این سیاه‌چاله ابرجرم، پژوهشگران آن را «BiRD» یا «نقطه سرخ بزرگ» نامیده‌اند.

این کشف در نشریهٔ Astronomy & Astrophysics در اکتبر ۲۰۲۵ با عنوان «نقطه سرخ بزرگ در ظهر کیهانی» منتشر شد. این مطالعه گروهی بین‌المللی از پژوهشگران از مراکزی همچون موسسهٔ علوم تلسکوپ فضایی برای سازمان فضایی اروپا، دانشگاه ییل و دانشگاه کمبریج را گرد هم آورد. نتایج آن‌ها می‌تواند به درک بهتر ماهیت نقاط سرخ که تلسکوپ جیمز وب کشف می‌کند کمک کند و دانش ما از کیهان اولیه را گسترش دهد.

ما درباره این سیاه‌چاله ابرجرم چه آموخته‌ایم؟

آینهٔ اصلی تلسکوپ فضایی جیمز وب
آینهٔ اصلی تلسکوپ فضایی جیمز وب – BEST-BACKGROUNDS/Shutterstock

پژوهشگرانی که از تلسکوپ فضایی جیمز وب استفاده می‌کنند، این نقاط سرخ کوچک را کشف کرده‌اند که نشانه‌هایی از سیاه‌چاله‌های عظیم می‌باشند؛ سیاه‌چاله‌های میلیون‌ها برابر جرم خورشید. سیاه‌چاله‌های ابرجرم به‌طور شگفت‌انگیزی شایع هستند؛ اما این نقاط سرخ به‌ندرت اشعه ایکس یا امواج رادیویی منتشر می‌کنند که بسیار عجیب است. برای فهم بهتر این پدیده، ستاره‌شناسان اکنون نمونه‌هایی در فواصل مختلف کیهانی مطالعه می‌کنند که شامل این سیاه‌چاله ابرجرم BiRD می‌شود. این سیاه‌چاله در دوران ظهر کیهانی، دوره‌ای که رشد سریع هر دو، کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌ها، رخ می‌داد، وجود داشته است.

برای درک بهتر وضعیت داخل BiRD تازه کشف‌شده، تیم پژوهش به‌دقت نور آن را تجزیه و تحلیل کرد. آن‌ها نور را به اجزای مختلف تقسیم کردند؛ مثلا نوری که از گازهای پرسرعت نزدیک به سیاه‌چاله می‌آید در مقایسه با نوری که از گازهای کندتر که در فواصل دورتر قرار دارند. سپس به‌دنبال ویژگی‌های انتشاری و جذبی گشتند. تحلیل آن‌ها نشان داد که مواد بسیار چگال و پرتلاطم در نزدیکی سیاه‌چاله حضور دارند.

از آنجا که BiRD ویژگی‌های مشابهی با نقاط سرخ کوچک دارد، پژوهشگران از ویژگی‌های همپوشان برای برآورد میزان نورانیت آن استفاده کردند. آن‌ها محاسبه کردند که خروجی انرژی کل این پیکره، برای یک سیاه‌چاله در حال رشد با این ابعاد معمولی است. اما وقتی داده‌های ایکس‌ رِی و رادیویی را بررسی کردند، متوجه شدند که این جسم عملاً نامرئی است. این نکته نشان می‌دهد که این نقاط سرخ رفتار بسیار متفاوتی نسبت به انتظارات دارند و مسیر جدیدی برای پژوهش‌های آینده گشوده می‌شود.

در آینده چه پژوهشی می‌توان دربارهٔ سیاه‌چاله‌ها انجام داد؟

تصویر هنری یک سیاه‌چاله ابرجرم
تصویر هنری یک سیاه‌چاله ابرجرم – Blackdovfx/Getty Images

یکی از توضیح‌های ممکن برای علامت ضعیف ایکس‌ رِی این است که یک ابرگاز بسیار ضخیم هستهٔ سیاه‌چاله ابرجرم را مخفی می‌کند. نظریهٔ دیگر این است که این سیاه‌چاله به‌سرعت بسیار زیاد ماده می‌بلعد و دیسکی ضخیم و پُر‌پُر می‌شود که ناحیهٔ تولید ایکس‌ رِی را مسدود یا سرد می‌کند. پژوهش‌های آینده باید بر رفتار BiRD و دیگر نقاط سرخ متمرکز شوند تا بهتر بتوانند آنچه که تلسکوپ جیمز وب نشان می‌دهد را درک کنند.

تیم پژوهشی برنامه‌ریزی کرده است تا مشاهدات عمیق‌تری در طول چندین باند فرکانسی انجام دهد. آن‌ها همچنین امید دارند که مناطق وسیع‌تری از آسمان را برای یافتن نمونه‌های بیشتری شبیه BiRD جستجو کنند؛ امری که تشخیص میزان عجیب بودن این پیکره‌ها را آسان‌تر می‌سازد. در حال حاضر، این سیاه‌چاله ابرجرم همچنان یک معما باقی مانده و کشفی جذاب است.

درک BiRD و سیاه‌چاله‌ها به‌طور کلی می‌تواند دانش ما از سیاه‌چالهٔ مرکز کهکشانمان را گسترش دهد. نگران نباشید؛ سیستم شمسی ما به‌احتمال زیاد در آن فرو نخواهد رفت. سیاه‌چاله‌ها همچنان ذهن ستاره‌شناسان و عموم مردم را شیفته می‌کند و می‌توانیم به آینده‌ای امیدوار باشیم که در آن تلسکوپ جیمز وب به ما اطلاعات بیشتری دربارهٔ BiRD و سایر سیاه‌چاله‌ها ارائه می‌دهد.