تلسکوپ فضایی جیمز وب یک سیاه‌چاله کلان‌جرم را کشف کرد

تصویر مفهومی از یک سیاه‌چاله کلان‌جرم
تصویر مفهومی از یک سیاه‌چاله کلان‌جرم – Pitris/Getty Images

تیمی از اخترشناسان موفق به کشف یک سیاه‌چاله کلان‌جرم با جرمی ۱۰۰ میلیون برابر خورشید شده‌اند. این کشف شگفت‌انگیز با استفاده از چشم فروسرخ قدرتمند تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) صورت گرفته است. تیم تحقیقاتی بر این باور است که این سیاه‌چاله در دوران «ظهر کیهانی» وجود داشته است؛ اصطلاحی که به دوره‌ای زمانی، حدود ۴ میلیارد سال پس از مهبانگ، اشاره دارد؛ رویدادی که اکنون مدل جدیدی برای توضیح منشأ جهان برای آن ارائه شده است.

تلسکوپ جیمز وب به کشف پدیده‌ای به نام «نقاط قرمز کوچک» کمک کرده است. این نقاط، نورهایی از کیهان اولیه هستند که هنوز به‌طور کامل درک نشده‌اند. با توجه به اندازه عظیم این سیاه‌چاله کلان‌جرم، پژوهشگران آن را «BiRD» یا «نقطه قرمز بزرگ» نامیده‌اند.

این کشف در اکتبر ۲۰۲۵ در مجله «Astronomy & Astrophysics» با عنوان «یک نقطه قرمز بزرگ در ظهر کیهانی» منتشر شد. این مطالعه با همکاری یک تیم بین‌المللی از پژوهشگران سازمان‌هایی مانند مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی برای آژانس فضایی اروپا، دانشگاه ییل و دانشگاه کمبریج انجام شده است. یافته‌های آن‌ها می‌تواند به درک بهتر ماهیت نقاط قرمزی که تلسکوپ جیمز وب در حال کشف آن‌هاست کمک کرده و دانش ما را درباره کیهان اولیه گسترش دهد.

بیشتر بخوانید: فضا واقعاً چه بویی می‌دهد؟ پاسخ دانشمندان را بخوانید

چه اطلاعاتی درباره این سیاه‌چاله کلان‌جرم به دست آورده‌ایم؟

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

پژوهشگران با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، این «نقاط قرمز کوچک» را کشف کرده‌اند که نشانه‌هایی از وجود سیاه‌چاله‌های عظیم با جرمی میلیون‌ها برابر خورشید دارند. اگرچه سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم به طرز شگفت‌آوری رایج هستند، اما این نقاط قرمز به‌ندرت اشعه ایکس یا امواج رادیویی از خود ساطع می‌کنند که امری بسیار غیرعادی است. برای درک بهتر این پدیده، اخترشناسان اکنون در حال مطالعه نمونه‌هایی در فواصل مختلف کیهان هستند که سیاه‌چاله کلان‌جرم «BiRD» نیز یکی از آن‌هاست. این سیاه‌چاله در دوران «ظهر کیهانی» وجود داشته است؛ زمانی که هم کهکشان‌ها و هم سیاه‌چاله‌ها با سرعت زیادی در حال رشد بوده‌اند.

برای درک آنچه در درون «BiRD» می‌گذرد، تیم تحقیقاتی نور آن را به‌طور دقیق تحلیل کردند. آن‌ها نور را به اجزای مختلف، مانند نورِ ساطع‌شده از گازهای پرسرعت نزدیک به سیاه‌چاله در مقابل نورِ گازهای کم‌سرعت‌تر در فواصل دورتر، تجزیه کردند و سپس به دنبال ویژگی‌های گسیلی و جذبی آن گشتند. تحلیل‌های آن‌ها نشان‌دهنده وجود ماده‌ای بسیار متراکم و آشفته در نزدیکی سیاه‌چاله بود.

از آنجایی که «BiRD» ویژگی‌های مشابهی با سایر نقاط قرمز کوچک دارد، پژوهشگران با استفاده از ویژگی‌های مشترک، میزان درخشندگی آن را تخمین زدند. محاسبات آن‌ها نشان داد که کل انرژی خروجی این جرم برای یک سیاه‌چاله در حال رشد با این اندازه، کاملاً طبیعی است. با این حال، هنگامی که داده‌های اشعه ایکس و رادیویی را بررسی کردند، این جرم تقریباً نامرئی بود. این موضوع نشان می‌دهد که رفتار این نقاط قرمز با آنچه انتظار می‌رود بسیار متفاوت است و مسیر تحقیقاتی جدیدی را برای آینده باز می‌کند.

تحقیقات آینده درباره سیاه‌چاله‌ها به کدام سمت می‌رود؟

تصویر هنری از یک سیاه‌چاله کلان‌جرم
تصویر هنری از یک سیاه‌چاله کلان‌جرم – Blackdovfx/Getty Images

یکی از توضیحات احتمالی برای سیگنال ضعیف اشعه ایکس این است که ابری بسیار غلیظ از گاز، هسته سیاه‌چاله کلان‌جرم را پنهان کرده است. نظریه دیگر این است که این سیاه‌چاله ممکن است با سرعتی چنان زیاد در حال بلعیدن ماده باشد که یک قرص ضخیم و پف‌کرده در اطرافش تشکیل داده که منطقه‌ای را که معمولاً اشعه ایکس در آن تولید می‌شود، مسدود یا سرد می‌کند. تحقیقات آینده باید بر رفتار «BiRD» و دیگر نقاط قرمز تمرکز کند تا درک بهتری از آنچه تلسکوپ جیمز وب به ما نشان می‌دهد، به دست آید.

تیم تحقیقاتی قصد دارد مشاهدات عمیق‌تری را در طول‌موج‌های مختلف انجام دهد. آن‌ها همچنین امیدوارند با جستجو در مناطق وسیع‌تری از آسمان، نمونه‌های بیشتری مانند «BiRD» پیدا کنند تا بتوانند میزان نادر بودن این اجرام را دقیق‌تر مشخص کنند. اما در حال حاضر، این سیاه‌چاله کلان‌جرم همچنان یک راز و یک یافته شگفت‌انگیز باقی مانده است.

درک «BiRD» و به‌طور کلی سیاه‌چاله‌ها می‌تواند دانش ما را درباره سیاه‌چاله موجود در کهکشان خودمان نیز افزایش دهد. البته جای نگرانی نیست؛ منظومه شمسی ما قرار نیست به درون آن سقوط کند. سیاه‌چاله‌ها همچنان اخترشناسان و عموم مردم را شگفت‌زده می‌کنند و ما می‌توانیم مشتاقانه منتظر آینده‌ای باشیم که تلسکوپ جیمز وب به ما کمک کند تا درباره «BiRD» و سیاه‌چاله‌هایی مانند آن بیشتر بیاموزیم.