تلسکوپ فضایی جیمز وب یک سیاه‌چاله ابرجرم کشف کرد

تالیا رئوپِل

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

یک تیم از اخترشناسان یک سیاه‌چاله ابرجرم که جرم آن معادل صد میلیون برابر جرم خورشید است، کشف کردند. این کشف شگفت‌انگیز با بهره‌گیری از چشم مادون‌قرمز قدرتمند تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به دست آمد. تیم پژوهشی معتقد است که این سیاه‌چاله در دورهٔ ظهر کیهانی وجود داشته است؛ دوره‌ای که حدود ۴ میلیارد سال پس از انفجار بزرگ می‌پذیرد— و اکنون مدلی جدید برای تبیین منشا جهان مطرح شده است.

تلسکوپ JWST به کشف چیزی به نام «نقطه‌های قرمز کوچک» کمک کرده است. این‌ها نقاط نوری از کیهان اولیه هستند که هنوز به‌طور کامل درک نشده‌اند. به‌دلیل عظمت این سیاه‌چاله ابرجرم، پژوهشگران آن را «BiRD» یا به عبارت دیگر «نقطه قرمز بزرگ» می‌نامند.

این کشف در ماه اکتبر ۲۰۲۵ در ژورنال Astronomy & Astrophysics تحت عنوان «نقطهٔ قرمز بزرگ در ظهر کیهانی» منتشر شد. این مطالعه تیمی بین‌المللی از پژوهشگران را از سازمان‌هایی همچون مؤسسهٔ علمی تلسکوپ فضایی برای آژانس فضایی اروپا، دانشگاه ییل و دانشگاه کمبریج گرد هم آورد. نتایج آن‌ها می‌تواند به درک بهتر ماهیت نقطه‌های قرمز کشف‌شده توسط JWST کمک کرده و دانش ما دربارهٔ کیهان اولیه را گسترش دهد.

ما دربارهٔ این سیاه‌چاله ابرجرم چه آموختیم؟

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

پژوهشگرانی که از تلسکوپ فضایی جیمز وب استفاده می‌کردند، این نقطه‌های قرمز کوچک را کشف کردند که نشانه‌هایی از وجود سیاه‌چاله‌های عظیم به مقدار میلیون‌ها برابر جرم خورشید دارند — و سیاه‌چاله‌های ابرجرم به‌طرز شگفت‌آوری رایج هستند — اما این نقطه‌های قرمز به‌دردست‌آمدن پرتوهای ایکس یا امواج رادیویی به‌طور ناچیز می‌تابند، که امری بسیار غیرعادی است. برای درک بهتر این پدیده، ستاره‌شناسان هم‌اکنون نمونه‌هایی را در فواصل مختلف کیهان بررسی می‌کنند که شامل این سیاه‌چاله ابرجرم «BiRD» می‌شود. این سیاه‌چاله در دورهٔ ظهر کیهانی، زمانی که همکهکشان‌ها و هم سیاه‌چاله‌ها رشد سریعی داشتند، وجود داشته است.

برای درک پدیده‌های داخل BiRD تازه کشف‌شده، تیم پژوهشی نور آن را به‌صورت دقیق تحلیل کرد. آن‌ها نور را به اجزای مختلفی تقسیم نمودند؛ به‌عنوان مثال نوری که از گازهای پرسرعت نزدیک به سیاه‌چاله می‌آید در مقابل نوری که از گازهای آهستا‌تر در فواصل دورتر صادر می‌شود. سپس به دنبال ویژگی‌های تابشی و جذب‌گریزی گشتند. تجزیه و تحلیل آن‌ها نشان داد که مواد بسیار چگال و آشوب‌زده‌ای در نزدیکی سیاه‌چاله حضور دارند.

از آنجایی که BiRD ویژگی‌های مشابهی با نقطه‌های قرمز کوچک دارد، پژوهشگران از خصوصیات همپوشان برای تخمین میزان روشنایی آن استفاده کردند. آن‌ها محاسبه کردند که کل خروجی انرژی این جرم برای یک سیاه‌چاله در حال رشد با این ابعاد عادی است. اما وقتی داده‌های پرتو ایکس و رادیویی را بررسی کردند، متوجه شدند که این شیء عملاً نامرئی است. این موضوع نشان می‌دهد که این نقطه‌های قرمز رفتار متفاوتی نسبت به انتظارات دارند و مسیر جدیدی از پژوهش را برای آینده گشوده است.

پژوهش‌های آینده دربارهٔ سیاه‌چاله‌ها چه می‌تواند باشد؟

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

یک توضیح ممکن برای امضای ضعیف پرتو ایکس این است که ابر غلیظی از گاز به‌گونه‌ای هستهٔ سیاه‌چاله ابرجرم را می‌پوشاند. نظریهٔ دیگر این است که این سیاه‌چاله به سرعت زیاد ماده‌ای می‌مصرفد که به شکل‌گیری یک دیسک ضخیم و پرحجم منجر می‌شود که ناحیهٔ تولید پرتوهای ایکس را مسدود یا خنک می‌کند. پژوهش‌های آینده باید بر روی رفتار BiRD و سایر نقطه‌های قرمز تمرکز کنند تا درک بهتری از آنچه در JWST مشاهده می‌شود، حاصل گردد.

تیم پژوهشی برنامه‌هایی برای انجام مشاهدات عمیق‌تر در باندهای طولی مختلف دارد. آن‌ها همچنین امید دارند که نواحی وسیع‌تری از آسمان را برای یافتن نمونه‌های بیشتری از جمله BiRD جستجو کنند؛ امری که شناسایی میزان غیرمعمولی این اشیا را ساده‌تر می‌سازد. در حال حاضر، این سیاه‌چاله ابرجرم همچنان رازآلود و کشفی جذاب به‌نظر می‌رسد.

درک BiRD و سیاه‌چاله‌ها به‌طور کلی می‌تواند به گسترش دانش ما دربارهٔ سیاه‌چالهٔ مرکزی کهکشانی که در مرکز کهکشان ما قرار دارد، کمک کند. نگران نباشید، سامانهٔ شمسی ما در خطر افتادن در آن نیست. سیاه‌چاله‌ها همچنان ذهن‌جذب‌کنندگان فضایی و عموم مردم را در بر می‌گیرند و می‌توانیم به آینده‌ای امیدوار باشیم که در آن تلسکوپ فضایی جیمز وب به ما کمک می‌کند تا بیشتر دربارهٔ BiRD و سیاه‌چاله‌های مشابه آن بیاموزیم.