گروهی از دانشمندان موفق به شناسایی یک سیاهچاله بزرگ از دوران ابتدایی کیهان شده اند که پس از بلعیدن مفرط اجرام اطرافش، به نوعی حالت استراحت و چرت زدن دچار گردیده است! این سیاهچاله مشابه به خرس ها، که پس از خوردن یک ماهی بزرگ به خواب می روند، وقتی به شدت در جذب و بلعیدن اجرام زیاده روی کرد، مدتی به خواب در کهکشان میزبانش می افتد.
به گزارش دیجیاتو، گروهی بین المللی از منجمان تحت هدایت محققان دانشگاه «کمبریج»، از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای شناسایی این سیاهچاله بهره برداری کرده اند. یافته ها نشان می دهد که این سیاهچاله تنها ۸۰۰ سال پس از وقوع انفجار بزرگ (بیگ بنگ) در کیهان آغازین شکل گرفته است.
جرم این سیاهچاله تقریباً ۴۰۰ میلیون برابر جرم خورشید است؛ به همین دلیل، یکی از سنگین ترین سیاهچاله هایی شناخته شده است که تلسکوپ فضایی جیمز وب موفق به شناسایی آن شده است. این مقدار جرم به حدی زیاد است که تقریباً ۴۰ درصد از جرم کل کهکشان میزبانش را شامل می شود. برای مقایسه، باید اشاره کنیم که بیشتر سیاهچاله های موجود در نواحی نزدیک به کهکشان راه شیری تنها تقریباً ۰.۱ درصد از جرم کل کهکشان های خود را شامل می شوند.
با وجود این اندازه بزرگ، سیاهچاله ای که در حال حاضر بحث انگیز است، گاز مورد نیاز برای رشد خود را با سرعت خیلی کم جذب می کند؛ سرعتی تقریباً ۱۰۰ برابر کمتر از حدی که محاسبات ریاضی برای آن تعیین کرده اند. بنابراین، دانشمندان آن را به عنوان یک سیاهچاله غیرفعال شناسایی می کنند.
این سیاهچاله عظیم که به دوران ابتدایی کیهان تعلق دارد، با رفتار غیرمعمول خود، مدل های موجود در زمینه توضیح چگونگی رشد سیاهچاله ها را به چالش می کشد. محققان بر این باورند که محتمل ترین سناریو این است که سیاهچاله ها دوره های کوتاهی از رشد فوق العاده سریع را تجربه کرده و سپس به حالتی از خواب می روند! محاسبات نشان داده اند که این سیاهچاله های بزرگ احتمالاً حدود ۵ تا ۱۰ میلیون سال به بلعیدن اجرام اطراف می پردازند و سپس برای حدود ۱۰۰ میلیون سال به خواب می روند.
زمانی که این سیاهچاله ها در حالت چرت هستند، درخشندگی آنها به شدت کاهش می یابد و شناسایی شان به امری چالش برانگیز تبدیل می شود، حتی با استفاده از تلسکوپ های بسیار پیشرفته ای چون جیمز وب. همانطور که می دانید، عدم توانایی نور در فرار از سیاهچاله ها مانع از رصد مستقیم این اجرام می شود، اما با تابش یک دیسک برافزایشی چرخشی که در نزدیکی لبه های سیاهچاله به وجود می آید، می توان این اجرام شگفت انگیز را شناسایی کرد. گاز موجود در دیسک برافزایشی به شدت داغ شده و شروع به تابش انرژی در محدوده فرابنفش می کند.
«Ignas Juodžbalis»، نویسنده اصلی این تحقیق از مؤسسه کیهان شناسی «کاولی» در کمبریج، بیان می کند: «این سیاهچاله اکنون در حالت استراحت قرار دارد اما عظمت آن به ما این امکان را می دهد که آن را شناسایی کنیم. وضعیت خاموش آن، به ما کمک می کند تا اطلاعاتی درباره جرم کهکشان میزبان نیز کسب کنیم.»
پروفسور «روبرتو مایولینو»، از مؤسسه کاولی کمبریج و یکی از نویسندگان این مطالعه، می افزاید: «این احتمال وجود دارد که سیاهچاله ها در بدو تولد خود به صورت بزرگ خلق شوند؛ از همان ابتدا بزرگ باشند. این مسئله می تواند توضیحاتی برای مشاهده سیاهچاله های عظیم از طرف جیمز وب در کیهان اولیه ارائه دهد. این سیاهچاله ها ممکن است دوره های طولانی از پرخوری را تجربه کرده و سپس مدتی طولانی به خواب بروند.»
محققان کمبریج در همکاری با گروهی از دانشمندان در ایتالیا، شبیه سازی های کامپیوتری متعددی انجام داده اند تا کشف کنند چگونه این سیاهچاله، که در حال حاضر چرت می زند، به جرم بسیار بالایی در کیهان اولیه رسیده است. آنها متوجه شدند که این سیاهچاله ها به احتمال زیاد حدود ۵ تا ۱۰ میلیون سال به بلعیدن اجرام اطراف پرداخته و حدود ۱۰۰ میلیون سال به خواب می روند.
با توجه به اینکه دوره های خواب این سیاهچاله ها به مراتب طولانی تر از دوره های بلعیدن آنهاست، ستاره شناسان بر این باورند که اکثر سیاهچاله های کشف شده احتمالاً در این مرحله قرار دارند. تحقیقات برای کسب اطلاعات بیشتر و پیش بینی وضعیت هر سیاهچاله در کیهان ادامه دارد.
مشاهدات منجر به کشف این سیاهچاله بخشی از برنامه رصدی «JWST Advanced Deep Extragalactic Survey» بوده و نتایج آن در مجله «Nature» منتشر شده است.