این تیم علمی کشف کرده است که گرمای ناشی از این ابر چرخان به دلیل برخورد گاز و غبار با جت‌ها یا فواره‌های گازی، که با سرعتی نزدیک به نور حرکت می‌کنند، ایجاد می‌شود.
به گزارش اسپیس، قبل از این، فرضیه‌ای مطرح شده بود که گرمایش غبار ناشی از خود ابرسیاه‌چاله است و این موضوع به‌عنوان یک کشف غیرمنتظره در نظر گرفته می‌شود.
این ابرسیاه‌چاله خاص در یک کهکشان فعال به نام ESO ۴۲۸-G۱۴ واقع شده که فاصله‌ای معادل ۷۰ میلیون سال نوری از زمین دارد.
عبارت «کهکشان فعال» به این معناست که ESO ۴۲۸-G۱۴ دارای هسته‌ای به نام «هسته کهکشانی فعال» (AGN) است که نور شدیدی را در تمامی طول موج‌های الکترومغناطیسی منتشر می‌کند، این نور به واسطه وجود یک ابرسیاه‌چاله است که به شدت در حال بلعیدن مواد اطراف خود است.
هسته‌های کهکشانی فعال به ناحیه‌ای متمرکز در مرکز کهکشان‌ها اطلاق می‌شود که معمولاً در تمام طول موج‌های الکترومغناطیسی از دیگر نقاط کهکشان‌ها درخشان‌تر به نظر می‌رسد. کهکشان‌هایی که دارای هسته کهکشانی فعال هستند به‌عنوان «کهکشان‌های فعال» شناخته می‌شوند.
فرض بر این است که علت این پدیده، برافزایش سیاه‌چاله کلان‌جرم موجود در مرکز کهکشان می‌باشد. هسته‌های کهکشانی فعال به عنوان پرنورترین اجرام جهان شناخته می‌شوند و مطالعه آن‌ها می‌تواند به کشف اجرام دور یا به ویرایش مدل‌های کیهان‌شناختی کمک کند.
سیاه‌چاله (Blackhole) به منطقه‌ای در فضا-زمان اطلاق می‌شود که گرانش فوق‌العاده‌ای دارد تا جایی که هیچ چیز حتی تابش‌های الکترومغناطیسی نظیر نور نمی‌توانند از میدان گرانشی آن خارج شوند. طبق نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین، اگر یک جرم به شدت فشرده شود، می‌تواند باعث خمیدگی و تغییر شکل فضا-زمان و در نهایت تشکیل سیاه‌چاله شود. مرز این ناحیه از فضا-زمان که هیچ چیزی پس از ورود نمی‌تواند به خارج برگردد، «افق رویداد» نامیده می‌شود. صفت «سیاه» در نام سیاه‌چاله به خاطر این است که تمامی نوری که از افق رویداد می‌گذرد، به دام می‌افتد.
این یافته‌ها به‌دست آمده از پروژه‌ای به نام GATOS است که از مشاهدات ویژه تلسکوپ جیمز وب برای بررسی اعماق کهکشان‌های نزدیک بهره می‌برد.
دیوید روزاریو، یکی از اعضای تیم GATOS و مدرس ارشد دانشگاه نیوکاسل، در بیانیه‌ای گفت: «بحث‌های زیادی در مورد چگونگی انتقال انرژی هسته کهکشانی فعال به محیط اطراف وجود دارد. ما هرگز انتظار نداشتیم که جت‌های رادیویی چنین آسیبی وارد کنند.»
کشف راز‌های یک سیاه‌چاله پر سر و صدا
به نظر می‌رسد که تمامی کهکشان‌های بزرگ دارای سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم مرکزی هستند که جرم آن‌ها از چند میلیون تا چند میلیارد برابر خورشید می‌باشد، با این حال، تمام این سیاه‌چاله‌ها در هسته‌های کهکشانی فعال قرار ندارند.
برای مثال، می‌توان کهکشان راه شیری را در نظر گرفت. ابرسیاه‌چاله کمان ای* (Sagittarius A*) یا Sgr A* در قلب کهکشان ما تحت تأثیر مقدار کمی ماده قرار دارد تا جایی که میزان مصرف آن معادل رژیم غذایی یک انسان با خوردن یک دانه برنج در هر میلیون سال می‌باشد. این امر باعث می‌شود که این ابرسیاه‌چاله با جرم ۴.۳ میلیون خورشید، آرام به نظر برسد، هرچند همسایه‌های پر سر و صدایی دارد.
همچنین می‌توان به ابرسیاه‌چاله واقع در مرکز کهکشان مسیه ۸۷ (M ۸۷) اشاره کرد که فاصله‌ای معادل ۵۵ میلیون سال نوری از ما دارد. این ابرسیاه‌چاله با جرمی برابر با ۶.۵ میلیارد خورشید نه تنها بسیار پرجرم‌تر از کمان ای* است، بلکه تحت تأثیر مقدار زیادی گاز و غبار قرار دارد که به آن تغذیه می‌کند.
مواد نمی‌توانند به‌طور مستقیم به *M۸۷ وارد شوند، چراکه دارای حرکت زاویه‌ای هستند. بنابراین، یک دیسک تخت و چرخان از گاز و غبار به نام «قرص برافزایشی» در اطراف این ابرسیاه‌چاله شکل می‌گیرد که به تدریج از آن تغذیه می‌کند.
ابرسیاه‌چاله‌ها در قرص‌های برافزایشی به‌صورت نوزادهای کیهانی که در گهواره تغذیه می‌شوند، نمی‌نشینند. تأثیرات گرانشی عظیم این ساختارهای کیهانی باعث ایجاد نیروهای کشندی فراوانی در قرص برافزایشی می‌شود که آن را تا دمای ۱۸ میلیون درجه فارنهایت (۱۰ میلیون درجه سانتی‌گراد) گرم می‌کند.
این وضعیت می‌تواند باعث تابش شدید قرص برافزایشی شده و بخش عمده‌ای از تابش هسته کهکشانی فعال را تأمین کند.
اما این همه داستان نیست. به مانند یک کودک نوپای نسبتا بدخلق که نمی‌تواند تمام غذا را در دهان خود بگذارد، ابرسیاه‌چاله‌ها نیز نمی‌توانند تمام این مواد را بلعند. میدان‌های مغناطیسی قوی بخشی از مواد موجود در قرص‌های برافزایشی را به سمت قطب‌های سیاه‌چاله هدایت کرده و این ذرات باردار را تا نزدیک نور شتاب می‌دهند.
سپس این مواد از دو قطب سیاه‌چاله به‌صورت فواره‌ها یا جت‌های اخترفیزیکی به بیرون پرتاب می‌شوند. این جت‌ها همچنین با انتشار نور در تمامی طول موج‌های الکترومغناطیسی، به‌ویژه در امواج رادیویی قدرتمند همراه هستند.
در نتیجه، هسته‌های کهکشانی فعال می‌توانند آنقدر درخشان باشند که از نور ترکیبی هر ستاره‌ای در کهکشان‌های اطرافشان بیشتر بتابند.
غبار و ذراتی که اطراف هسته‌های کهکشانی فعال را احاطه کرده‌اند، غالباً می‌توانند با جذب نور مرئی و سایر طول موج‌های تابش الکترومغناطیسی، دید ما از مرکز آن‌ها را مختل کنند. با این حال، نور فروسرخ می‌تواند به این غبار نفوذ کند؛ در نتیجه تلسکوپ جیمز وب، که در رصد فروسرخ تخصص دارد، به راحتی می‌تواند آن‌ها را در طیف فروسرخ مشاهده کند. به این ترتیب، این تلسکوپ فضایی پیشرفته ابزاری فوق‌العاده برای نگاه دقیق به مراکز هسته‌های کهکشانی فعال به شمار می‌آید.
زمانی که تیم GATOS این بررسی را درباره ESO ۴۲۸-G۱۴ انجام داد، متوجه شدند که غبار نزدیک ابرسیاه‌چاله در حال گسترش است. این امر یک ارتباط غیرمنتظره میان جت‌ها و گرد و غبار افشا کرد و نشان داد که این جریان‌های خروجی قوی می‌توانند مسئول گرم کردن و شکل‌دهی به گرد و غبار باشند.
پیشرفت‌های بیشتر در فهم ارتباط میان جت‌ها و غبار پیرامون ابرسیاه‌چاله‌ها می‌تواند تأثیر این ساختارهای کیهانی را بر شکل‌گیری کهکشان‌های اطراف و نحوه بازیافت مواد در هسته‌های کهکشانی فعال به وضوح نشان دهد.
هدی حیدر، دانشجوی دکترا در دانشکده ریاضیات، آمار و فیزیک دانشگاه نیوکاسل، ابراز می‌کند: «فرصت کار با داده‌های اختصاصی جیمز وب و دسترسی به این تصاویر خیره‌کننده پیش از دیگران، بسیار هیجان‌انگیز است. احساس می‌کنم بسیار خوش شانس هستم که بخشی از تیم GATOS هستم. همکاری نزدیک با کارشناسان معتبر در این حوزه برای من امتیاز بزرگی است.»
تحقیقات این تیم در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.