ایران اکازیون:دانشمندان بتازگی سیاهچاله‌ای بسیار غول پیکر را کشف کردند که جرمی معادل ۸۰۰ میلیون برابر جرم خورشید دارد و در فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین واقع شده است. این سیاهچاله را دورترین سیاهچاله‌ای می‌دانند که تاکنون کشف شده، یعنی مربوط به زمانی است که جهان فقط ۵ درصد سنّ فعلی‌اش را داشت، یعنی مربوط می شود به حدود ۶۹۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ!
به گزارش بیگ بنگ، «ادواردو بانادوس» از دانشگاه کارنگی ملون که محقق ارشد این مطالعه بود، بیان کرد: «گردآوری این چنین حجم قابل توجهی در کمتر از ۶۹۰ میلیون سال، چالش بزرگی برای نظریه‌های رشد سیاهچاله‌های غول پیکر است.» قبلا، ابتدایی‌ترین سیاهچاله شناخته شده به زمانی تعلق داشت که جهان قدمتی برابر با ۸۰۰ میلیون سال داشت.
سیاهچاله مد نظر ما (J1342+0928) در مرکز دیسک فوق درخشان گاز در حالِ گردش به دور مرکز یک کهکشان قرار دارد که جرمی موسوم به اختروش(Quasar) را ایجاد می‌کند. این سیاهچاله به کمک داده‌های حاصل از بررسی نواحی بزرگ کشف شد: داده‌های مربوط به رصدخانه واقع در شیلی، داده های مادون قرمز مربوط به کاوشگر بررسی مادون قرمز میدان وسیع ناسا و پروژه آسمان ژرف UKIRT در این اکتشاف موثر بودند. اختروش‌ها درخشان‌ترین اجرام در جهان هستند و برخی از آنها نورهایی منتشر می‌کنند که هزاران برابر بزرگتر از یک نور یک کهکشان‌اند. در اینفوگرافیک زیر بیشتر می توانید با اجزای تشکیل دهنده سیاهچاله آشنا شوید.
ترجمه اینفوگرافیک: امیرحسین سلیمانی/ سایت بیگ بنگ/ برای مشاهده واضح‌تر روی عکس کلیک کنید.
البته سیاهچاله‌ها به انتشار نور نمی پردازند. نور توسط قرص برافزایشی اطراف سیاهچاله و گاز و گرد و غباری که با سرعت‌های باورنکردنی گردش می‌کنند، به وجود می آید. در نتیجه، به واسطه تاثیر اِعمال شده از جانب نیروی گرانشی بزرگ، اصطکاک عظیمی حاصل می آید. علی‌رغم روشنایی زیاد اختروش‌ها، تمام اختروش‌هایی که تاکنون یافت شده‌اند، به قدری دورند که با چشم غیرمسلح نمی توان آنها را مشاهده کرد. فقط با تلسکوپ میتوان آنها را دید.
اختروش‌ها اجرام ارزشمندی برای مطالعه کیهان به شمار می روند زیرا نور آنها را میتوان برای کسب اطلاعاتی در خصوص هیدروژنی که راهی طولانی برای سفر به زمین طی کرده است، مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. J1342+0928 آنقدر قدمت دارد که می‌تواند اطلاعاتی درباره یک دوره حیاتی موسوم به دوره بازیونش(Reionization) به ما بدهد.
دقیقا پس از بیگ بنگ، جهان یک سوپ اولیۀ داغ و تاریک در مقیاسی کیهانی بود که سریعا شروع به انبساط کرد. با این انبساط، دمای آن کاهش پیدا کرد و باعث شد تا پروتون‌ها و نوترون‌ها به اتم‌های هیدروژن یونیزه تبدیل شوند. تقریبا ۲۴۰۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰۰ سال پس از بیگ بنگ، این اتم های هیدروژن الکترون‌ها را جذب کردند و در قالب هیدروژن خنثی در هم آمیختند. در این نقطه، نور توانست آزادانه به سرتاسر کیهان راه یابد چرا که دیگر الکترون های آزاد را پراکنده نمی ساخت.
اما این گرانش بود که نخستین ستارگان و کهکشان‌ها را در این فضای خالی مملو از هیدروژن کنار هم جمع کرد. مدتی کوتاه پس از این رویداد (بر طبق نظریه‌های فعلی)، هیدروژن خنثی توسط نور فرابنفش این ستارگان، کهکشان‌ها، اختروش‌ها یا ترکیبی از هر سه برانگیخته شد. این اثر باعث یونیزه شدن دوباره اکثر هیدروژن کیهان شده و به پروتون و الکترون تقسیم گردید. تقریبا ۱ میلیارد سال پس از بیگ بنگ، فرایند بازیونش به پایان رسید.
اما توضیح زمان دقیق آغاز دوره بازیونش و ساز و کارهای دقیق آن قدری دشوار است. آقای بانادوس گفت: «فرایند بازیونش آخرین مرحله گذار کیهان بود و یکی از مباحث و مرزهای فعلی در اخترفیزیک می باشد.» اینجاست که J1342+0928 وارد عمل می‌شود. تحلیل نور این سیاهچاله نشان می‌دهد که قسمت چشمگیری از فضای پیرامون آن هنوز هیدروژن خنثی است؛ یعنی پس از گذشت ۶۹۰۰۰۰ سال از بیگ بنگ.
این بدان معناست که بازیونش شاید به قدری دیر در عمر کیهان روی داده است. در تصویر بالا، نمای شماتیکی از آنچه که میتوان درباره اختروش شناسایی شده فرا گرفت، به چشم می‌خورد: مشاهده از طریق تلسکوپ ماژلان به ما این امکان را می دهد تا اطلاعاتی را درباره دوره بازیونش پس از بیگ بنگ بازسازی کرده و بدست آوریم. اما J1342+0928 معمایی را پیش رویمان قرار می‌دهد. جرم آن قابل مقایسه با جرم سیاهچاله های غول پیکری است که امروزه می بینیم؛ این اکتشاف بخشی از یک بررسی طولانی مدت برای یافتن اختروش‌های مربوط به ابتدای کیهان بوده است. براساس تخمین تیم تحقیق، میتوان بین ۲۰ تا ۱۰۰ جرم درخشان و دور مثل J1342+0928 را در پهنای آسمان پیدا کرد. با پیدا کردن اجرام بیشتری از این دست، ما خواهیم توانست تا داده های آماری مربوط به ابتدای کیهان و دوره بازیونش را کنار هم قرار دهیم و مدلی را برای تکامل کهکشانی ارائه بدهیم که بتواند آنها را به خوبی توضیح بدهد.
«دنیل استرن» از آزمایشگاه پیشران جت ناسا خاطرنشان کرد: «این یک کشف هیجان‌انگیز است که در اثر بررسی‌های دقیق و حساس اخترشناسان ناسا و با بهره‌گیری از کاوشگر بررسی مادون قرمز میدان وسیع و تلسکوپ‌های واقع در شیلی و هاوایی به دست آمده است. ما امیدواریم در آینده به اکتشافات بیشتری نائل بیاییم.» این مقاله در مجله Nature منتشر شده است.
ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ
منبع: sciencealert.com
