شکموترین سیاه چاله در کیهان اولیه شناسایی شد
به گزارش مهندس وب، ستاره شناسان یک سیاه چاله کلان جرم را در مرکز یک کهکشان تنها ۱.۵ میلیارد سال بعد از انفجار بزرگ کشف کرده اند که ماده را با سرعت خارق العاده ای مصرف می کند.
به گزارش مهندس وب به نقل از ایسنا، گروهی از ستاره شناسان لابراتوار «NOIRLab» زیر نظر «بنیاد ملی علوم آمریکا»(NSF) با بهره گیری از داده های «تلسکوپ فضایی جیمز وب» و «رصدخانه پرتو ایکس چاندرا»، یک سیاهچاله کلان جرم را در مرکز یک کهکشان ۱.۵ میلیارد سال بعد از انفجار بزرگ کشف کرده اند که سرعت آن در مصرف مواد مورد نیاز، بیشتر از ۴۰ برابر حد تعیین شده است. باآنکه این سیاه چاله عمر کوتاهی داشته است اما می تواند به ستاره شناسان کمک نماید تا توضیح دهند که چگونه سیاهچاله های کلان جرم در اوایل کیهان به سرعت رشد کردند.
به نقل از ساینس دیلی، سیاه چاله های کلان جرم در مرکز بیشتر کهکشان ها وجود دارند و تلسکوپ های جدید همچنان به رصد آنها در دوران اولیه تکامل کیهان ادامه می دهند. درک اینکه سیاه چاله های کلان جرم چگونه توانسته اند به این سرعت بزرگ شوند، دشوار است اما با کشف یک سیاه چاله کلان جرم که با سرعت بسیار بالا به جذب مواد مورد نیاز خود می پردازد، ستاره شناسان حالا اطلاعات پرارزش جدیدی را در رابطه با مکانیسم های متعلق به سیاه چاله هایی دارند که در کیهان اولیه به سرعت رشد کرده اند.
این سیاه چاله معروف به «LID-568» بوسیله ی یک گروه بین سازمانی متشکل از ستاره شناسان به سرپرستی «هیوون سو»(Hyewon Suh) ستاره شناس بین المللی NOIRLab کشف شد. آنها از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای مشاهده نمونه ای از کهکشان های دیده شده با رصدخانه پرتو ایکس چاندرا استفاده کردند. این جمعیت از کهکشان ها در طیف پرتو ایکس بسیار درخشان هستند اما در طیف فروسرخ نزدیک نامرئی می شوند. حساسیت فروسرخ منحصربه فرد تلسکوپ فضایی جیمز وب به آن کمک می نماید تا این انتشارات ضعیف را تشخیص دهد.
سیاه چاله LID-568 به سبب تابش پرتو ایکس شدید خود برجسته بود اما ستاره شناسان نمی توانستند موقعیت دقیق آنرا تنها از روی مشاهدات پرتو ایکس تعیین کنند و این موضوع، نگرانی هایی را در رابطه با مرکزیت مناسب هدف در میدان دید جیمز وب ایجاد کرد. ازاین رو سو و گروهش به جای استفاده از طیف سنجی سنتی پیشنهاد کردند که از طیف نگار نصب شده روی «طیف نگار فروسرخ نزدیک»(NIRSpec) جیمز وب استفاده گردد. این طیف نگار می تواند طیفی را برای هر پیکسل در میدان دید به دست بیاورد، نه اینکه به یک بخش باریک محدود شود.
«امانوئل فارینا»(Emanuele Farina) از محققان این پروژه اظهار داشت: به سبب ماهیت ضعیف LID-568، تشخیص آن بدون جیمز وب ناممکن خواهد بود. استفاده از طیف نگار NIRSpec برای به دست آوردن مشاهدات ما نوآورانه و ضروری بود.
طیف نگار NIRSpec به گروه امکان داد تا دید کاملی را از هدف خود و منطقه اطراف آن داشته باشند که به کشف غیرمنتظره جریان های قوی گاز در اطراف سیاه چاله مرکزی برسند. سرعت و اندازه این جریان ها سبب شد گروه استنباط کنند که بخش قابل توجهی از رشد جرم LID-568 امکان دارد در یک قسمت از روند برافزایش سریع آن رخ داده باشد. سو اظهار داشت: این نتیجه بی نظیر، یک بعد جدید را به درک ما افزود و روزنه های هیجان انگیزی را جهت بررسی باز کرد.
سو و گروهش دریافتند که بنظر می رسد LID-568 با سرعت ۴۰ برابر «حد ادینگتون»(Eddington limit) از ماده تغذیه می کند. این اندازه در ارتباط با حداکثر درخشندگی است که یک سیاه چاله می تواند به آن برسد و همینطور سرعتی که می تواند ماده را جذب نماید. وقتی درخشندگی LID-568 بسیار بالاتر از اندازه ممکن حد ادینگتون محاسبه شد، گروه پژوهشی دریافتند که نکته قابل توجهی را در داده های خود دارند.
«جولیا شارواختر»(Julia Scharwächter) از محققان این پروژه اظهار داشت: باتوجه به این کشف جدید، شاید مکانیسم تغذیه سریع بالاتر از حد ادینگتون بتواند توضیح دهد که چرا ما این سیاه چاله های کلان جرم را در اوایل عمر کیهان می بینیم.
این نتایج، اطلاعات جدیدی را در رابطه با تشکیل سیاه چاله های کلان جرم از سیاه چاله های کوچک تر عرضه می دهد. این درحالی است که نظریه های کنونی نشان می دهند سیاه چاله های کلان جرم یا از مرگ نخستین ستاره های کیهان یا از فروپاشی مستقیم ابرهای گازی بوجود آمده اند.
این نظریه ها تابحال فاقد تایید مشاهداتی بودند. سو اظهار داشت: کشف یک سیاه چاله با برافزایش بیش از اندازه ادینگتون نشان میدهد که بخش قابل توجهی از رشد جرم آن می تواند ظرف یک دوره تغذیه سریع رخ دهد؛ صرف نظر از اینکه سیاه چاله از یک دانه سبک یا سنگین منشا گرفته باشد.
همچنین، کشف LID-568 نشان داد که یک سیاه چاله امکان دارد از حد ادینگتون خود فراتر برود و نخستین فرصت را برای ستاره شناسان فراهم نمود تا چگونگی وقوع این اتفاق را بررسی نمایند. این امکان وجود دارد که جریان خروجی قوی مشاهده شده در LID-568 امکان دارد بعنوان یک دریچه رهاسازی عمل کند و جلوی ناپایداری بیش از اندازه را بگیرد. این گروه پژوهشی جهت بررسی بیشتر مکانیسم های موجود، درحال برنامه ریزی مشاهدات بعدی با تلسکوپ فضایی جیمز وب هستند.
این پژوهش در مجله «Nature Astronomy» به چاپ رسید.
منبع: webengineers.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب