تلسکوپ فضایی جیمز وب قدیمی‌ترین سیاه‌چاله کیهان را کشف کرد

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) قدیمی‌ترین سیاه‌چاله‌ای را که تابه‌حال مشاهده شده، کشف کرد. جرم این سیاه‌چاله باستانی ۱.۶ میلیون برابر خورشید است و بیشتر از ۱۳ میلیارد سال نوری با ما فاصله دارد. این سیاه‌چاله تنها ۴۴۰ میلیون سال بعد از بیگ بنگ به‌وجود آمده است و در مرکز کهکشان GN-z11 قرار دارد. پیش از این، سیاه‌چاله‌ای دیگر که ۴۷۰ میلیون سال با بیگ بنگ فاصله داشت، رکورد قدیمی‌ترین سیاه‌چاله را در دست داشت.

بر پایه مقاله منتشرشده محققان که تا این مدت همتاداوری نشده است، کشف قدیمی‌ترین سیاه‌چاله کیهان توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب، سرنخ‌های حیاتی برای چگونگی پیدایش آن‌ها در اختیار اخترشناسان قرار می‌دهد. محققان با این اکتشافات، می‌توانند بفهمند چطور سیاه‌چاله‌های زیاد پرجرم امروزی – که کل کهکشان‌ها از جمله راه شیری را درمی‌نوردند – به این چنین اندازه‌های شگفت‌انگیزی رسیده‌اند.

کشف قدیمی‌ترین سیاه‌چاله جهان؛ ۴۴۰ میلیون سال بعد از تولد کیهان

امروزه اخترشناسان اعتقاد دارند سیاه‌چاله‌ها از فروپاشی ستارگان غول‌پیکر به‌وجود می‌آیند. سیاه‌چاله‌ها به هر نحوی که تشکیل شوند، با غوطه‌ورشدن بی‌وقفه روی گاز، غبار، ستاره‌ها و دیگر سیاه‌چاله‌ها رشد می‌کنند. اصطکاک این مواد علتمی‌بشود که دمای آن‌ها درون سیاه‌چاله‌ها بالا برود و نوری از خود ساطع کنند؛ بدین ترتیب سیاه‌چاله‌ها به هسته‌های فعال کهکشانی یا AGN تبدیل خواهد شد. تلسکوپ‌هایی همانند جیمز وب درواقع این نور را شناسایی و سیاه‌چاله را رصد می‌کنند.

فعال‌ترین AGN «اختروش‌ها» می باشند، سیاه‌چاله‌های اختروش‌ جرم زیاد بالایی دارند و میلیاردها بار سنگین‌تر از خورشید می باشند؛ اختروش‌ها پیله‌های گازی زیاد درخشان خود را با انفجارهای سبک به بیرون می‌ریزند.

از آنجایی که نور با شدت ثابتی در خلاء فضا حرکت می‌کند، دانشمندان هر چه عمیق‌تر به جهان نگاه کنند، نور دورتری را رهگیری می‌کنند و به عبارتی به تاریخ قدیمی‌تر کیهان دست اشکار می‌کنند. برای شناسایی سیاه‌چاله در مطالعه تازه، اخترشناسان از دو دوربین مادون قرمز جیمز وب منفعت گیری کردند.

با تجزیه این درخشش‌های ضعیف از اولین سال‌های کیهان، دانشمندان یک جهش غیرمنتظره را در بین فرکانس‌های حاضر در نور اشکار کردند؛ نشانه‌ای کلیدی از این که مواد داغ اطراف یک سیاه‌چاله در حال تابش آثار ضعیفی از نور در سراسر جهان است.

یکی از فرضیه‌های ستاره‌شناسان این است که برخی از این سیاه‌چاله‌ها امکان پذیر بر پایه سیاه‌چاله‌های فرضی «اولیه» ساخته شده باشند؛ این سیاه‌چاله‌های اولیه لحظاتی بعد از بیگ بنگ تشکیل شده‌اند یا حتی مطابق برخی فرضیه‌ها، امکان پذیر قبل از بیگ بنگ نیز وجود داشته باشند.