ابرسیاهچاله های آغازین چگونه به این سرعت رشد کردند؟

پژوهشگران ایتالیایی با پیوند داده های تلسکوپ پرتو X چاندرای ناسا، تلسکوپ فضایی هابلناسا، و تلسکوپ فضایی اسپیتزرناسا روشی برای شناسایی دانه های احتمالی این سیاهچاله های باستانی یافته اند. گزارش یافته های آن هادر شماره ی آینده ی ماهنامه ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر خواهند شد.

فابیو پاکوچی از بنیاد آموزش عالی (SNS) در پیزای ایتالیاکه رهبر این پژوهش بود می گوید: «یافته ی ما -اگر تایید شود- چگونگی تولد این سیاهچاله های هیولا را توضیح می دهد. ما شواهدی یافته ایم که نشان می دهند دانه های سیاهچاله های ابرپرجرم می توانند با پرش از هر گونه گام میانی، به طور مستقیم از رُمبشابرهای گازی غول پیکر پدید آیند.»

به باور دانشمندان، در مرکز تقریبا همه ی کهکشان های بزرگ، از جمله راه شیرییک سیاهچاله ی ابرپرجرم (ابرسیاهچاله) پنهان شده. تاکنون شماری از این ابرسیاهچاله ها با جرم هایی هم ارز میلیون ها یا حتی میلیاردها خورشید یافته شده که در زمانی کمتر از یک میلیارد سال پس از مهبانگپدید آمده اند.

تاکنون دو نظریه برای پیدایش دانه های ابرسیاهچاله ها ارایه شده بوده: از ادغام سیاهچاله هایکوچک تر، فرآیندی که بسیار زمانبَرتر از آنست که برای سیاهچاله های آغازین، که به این سرعت پس از مهبانگ پدید آمدند در نظر گرفته شود؛ و از راه فروکشیدن گاز از محیط..

این یافته های تازه پشتیبان نظریه ی دوم هستند و نشان می دهند که برخی از سیاهچاله های آغازین به طور مستقیم از رمبش ابرهای گازی و بدون گذر از هر گونه گام میانی پدید آمدند، مانند پیدایش یک ستاره ی بزرگ و نابودیش پس از آن.

یکی از نویسندگان پژوهش به نام آندریا فررا، او هم از SNS، می گوید: «جنجال بسیاری بر سر مسیری که این سیاهچاله ها پیموده اند وجود دارد. پژوهش ما نشان می دهد داریم به پاسخی می رسیم که می گوید سیاهچاله ها از همان آغاز بزرگند و به طور معمولی رشد می کنند، نه این که از اندازه ی کوچک آغاز کرده و با نرخی بسیار سریع بزرگ شوند.»

این پژوهشگران برای پژوهش خود دو روش را به هم پیوند دادند: مدل های رایانه ای از دانه های سیاهچاله ها، و یک روش نوین در گزینش نامزدها برای این اجرام در عکس های نوردهی-بلندِ تلسکوپ های چاندرا، هابل، و اسپیتزر.

این گروه دو نامزد نیرومند برای دانه های سیاهچاله ای در میان داده ها یافتند. هر دوی آن ها با ویژگی های نظری در داده های فروسرخهمخوانی داشتند، از جمله این که بسیار سرخ بودند، و همچنین پرتوهای Xمی گسیلیدند که چاندرا آن ها را دریافت کرد. برآورد فاصله ی آن ها نشان می داد که احتمالا زمانی پدید آمده اند که سن جهان هستی کمتر از یک میلیارد سال بود.

آندریا گراتزیان، یک نویسنده ی دیگر این پژوهش از بنیاد ملی اخترفیزیکدر ایتالیا می گوید: «یافتن دانه های سیاهچاله ها بی‌اندازه دشوار و تایید شناسایی آن ها بسیار سخت است. با این وجود، ما فکر می کنیم که در بررسی خود دو تا از بهترین نامزدهایی که تا امروز یافته شده را آشکار کرده ایم.»

این دانشمندان بر آنند تا با گرفتن عکس های بیشتری در طیف پرتوهای X و فروسرخ، بفهمند که آیا این اجرام ویژگی های چشمداشتی دیگری از دانه های سیاهچاله ای را دارند یا نه. رصدخانه های آینده، از جمله تلسکوپ فضایی جیمز وبناسا و تلسکوپ بی‌اندازه بزرگ اروپاییبا دیدن نور سیاهچاله های کوچک تر و دورتر، به پژوهش های آینده کمک خواهند کرد. دانشمندان اکنون در حال ساخت چارچوب نظری موردنیاز برای تفسیر داده های آینده هستند که از راه شناسایی نخستین سیاهچاله های کیهان به دست خواهد آمد.

پاکوچی می گوید: «ما به عنوان دانشمند نمی توانیم در این لحظه بگوییم که مدلمان "تنها مدل"است. چیزی که به راستی باور داریم اینست که مدل ما می تواند بدون نیاز به پنداشت های غیرمنطقی، چیزهایی که دیده شده را بازتولید کند.»

در همین زمینه: * ابرسیاهچاله ها در ته دنیا چه می خورند؟ 

-------------------------------------------------

واژه نامه:

منبع: nasa