دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، سیاه‌چاله‌ای را کشف کرده‌‌اند که متعلق به دوران ابتدایی عالم است. این سیاه‌چاله دورترین سیاه‌چاله فعالی محسوب می‌شود که تاکنون کشف شده است. به عبارت دیگر، در زمانی که از عمر گیتی تنها کمتر از ۶۰۰ میلیون سال گذشته بود، وجود داشته و از مواد ستاره‌ای پیرامون خود تغذیه می‌کرده است.

لایو‌ساینس در گزارشی که در این زمینه منتشر کرد، می‌نویسد: این سیاه‌چاله یکی از کم‌جرم‌ترین سیاه‌چاله‌هایی است که در کیهان جوان مشاهده شده و با داشتن جرم معادل ۹ میلیون برابر خورشید، کار دانشمندان را برای ارائه توضیح در این باره دشوار کرده است.

به گزارش ایتنا و به نقل از ایندیپندنت، پژوهشگران کهکشان میزبان این سیاه‌چاله‌ کلان‌جرم فعال را به کمک بخشی از پروژه «انتشارعلم اولیه تکامل کیهان» (CEERS) مشاهده کرده‌اند. این کهکشان که سی‌ئی‌ئی‌آراس۱۰۱۹ (CEERS 1019) نام دارد، متعلق به دوران ابتدایی شکل‌گیری کیهان است و در شرایطی که گیتی تنها ۵۷۰ میلیون سال سن داشت، وجود داشته است.

تیم پژوهشی به سرپرستی استیون فینکلشتاین، اخترشناس دانشگاه تگزاس در آستین، دو سیاه‌چاله دیگر را نیز مشاهده کرده‌اند که به ترتیب یک میلیارد سال و ۱.۱ میلیارد سال پس از مه‌بانگ (بیگ‌بنگ) وجود داشته‌اند. این تیم همچنین ۱۱ کهکشان دیگر را رصد کرده که در گیتی جوانی وجود داشته‌اند که فقط بین ۴۷۰ تا ۶۵ میلیون سال از عمر آن می‌گذشته است.

فینکلشتاین می‌گوید تحقیقات درباره اجرام در گیتی اولیه اغلب نظری و روی کاغذ بود ولی اینک با کمک تلسکوپ فضایی جیمز‌وب نه تنها می‌توانیم سیاه‌چاله‌ها و کهکشان‌های بسیار دور را ببینیم، بلکه می‌توانیم اندازه‌گیری و بررسی دقیق آن‌ها را نیز شروع کنیم. به گفته او، این نشانه قدرت فوق‌العاده بالای این تلسکوپ است.

- نتایج منتشرشده نخستین داده‌های پروژه انتشار علم اولیه تکامل کیهان محسوب می‌شوند که در ماه مه امسال در قالب چند مقاله در نسخه ویژه مجله آستروفیزیکال ژورنال لترز منتشر شد.

سیاه‌چاله کوچک اما پراشتها
جرم سیاه‌چاله واقع شده در قلب کهکشان سی‌ئی‌ئی‌آراس۱۰۱۹ حدود ۹ میلیون برابر جرم خورشید است. این عدد ممکن است بسیار بزرگ به نظر برسد اما واقعیت این است که بسیاری از سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم می‌توانند تا میلیاردها برابر جرم خورشید رشد کنند. با این حال، وجود سیاه‌چاله‌هایی ولو در این اندازه نسبتا کوچک با چنین جرمی در گیتی اولیه هنوز برای دانشمندان یک معما است.

دلیل آن این است که فرایندهای رشد سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم چه از طریق ادغام سیاه‌چاله‌های بزرگ‌تر باشد، چه از طریق تغذیه شدن با مواد اطراف، اصولا بیشتر از ۵۷۰ میلیون سال طول می‌کشد. این بدان معنا است که حتی سیاه‌چاله‌هایی در مقیاس سیاه‌چاله خودمان در مرکز کهکشان راه شیری که جرمی حدود ۴.۵ میلیون برابر جرم خورشید دارد، فقط باید در کیهان نسبتا نزدیک و در نتیجه گیتی جدیدتر مشاهده شوند.

ربه‌کا لارسون، یکی از نویسندگان این مقاله، دانشجوی دوره دکترای دانشگاه تگزاس در آستین می‌گوید: «مشاهده این جسم دور با این تلسکوپ بسیار شبیه مشاهده داده‌های سیاه‌چاله‌هایی است که در کهکشان‌های نزدیک ما وجود دارند.»

دانشمندان مدت‌ها تصور می‌کردند که چنین سیاه‌چاله‌های عظیمی در گیتی اولیه وجود داشته‌اند اما اثبات قطعی آن‌ها تنها زمانی ممکن شد که تلسکوپ فضایی جیمز وب اواسط سال ۲۰۲۲ چشم دوربین فروسرخ خود را به روی کیهان گشود.

نورهای گسیل‌شده حاکی از آن‌اند که سیاه‌چاله واقع در کهکشان سی‌ئی‌ئی‌آراس۱۰۱۹ سیاه‌چاله‌ای فعال است و از مواد کیهانی پیرامون خود تغذیه می‌کند. چنین سیاه‌چاله‌هایی با قرصی چرخان از گاز و غبار به نام قرص‌ برافزایشی احاطه شده‌ است. اثر گرانشی سیاه‌چاله سبب می‌شود این مواد داغ شوند و قرص پیرامون سیاه‌چاله به‌شدت بدرخشد. این کار باعث می‌شود میدان‌های مغناطیسی قدرتمند ماده را به سوی قطب‌های سیاه‌چاله هدایت کنند و در آن گهگاه، فوران‌های خروجی از بالا و پایین با سرعت نزدیک به نور در فضا منتشر شود و نور شدیدا روشنی در گیتی ایجاد کند.

رصدهای آتی پرتوهای سیاه‌چاله می‌تواند نشان دهد که کهکشان میزبان این سیاه‌چاله با چه سرعتی در حال رشد است و اطلاعاتی از گذشته اسرارآمیز آن نیز به دست خواهد داد.

جیهان کارتالتپه، یکی از نویسندگان این مقاله، عضو تیم پروژه انتشارعلم اولیه تکامل کیهان و دانشیار نجوم در موسسه فناوری راچستر در نیویورک، می‌گوید: «ادغام کهکشان‌ها ممکن است تا حدی عامل تحریک فعالیت در سیاه‌چاله این کهکشان باشد و همچنین می‌تواند به افزایش شکل‌گیری ستاره منجر شود.»