یک سیاه‌چاله‌ی فوق‌العاده عظیم که در کهکشانی در فاصله پنج میلیارد سال نوری پنهان شده است، پرجرم‌ترین سیاه‌چاله‌ای محسوب می‌شود که به‌طور مستقیم اندازه‌گیری شده است. جرم این ابرغول کیهانی به بیش از ۱۰ هزار برابر سیاه‌چاله کلان‌جرم مرکز کهکشان راه شیری و حدود ۳۶ میلیارد برابر خورشید ما می‌رسد.

توماس کولت، اخترفیزیکدان و کیهان‌شناس در دانشگاه پورتسموث بریتانیا و نویسنده‌ی مطالعه‌ای که سیاه‌چاله‌ی مورد بحث را بررسی کرده است، می‌گوید: «این سیاه‌چاله یکی از ۱۰ سیاه‌چاله‌ی عظیم کشف‌شده تاکنون و احتمالاً سنگین‌ترین از بین آن‌ها است. جرم آن با کهکشانی کوچک در یک تکینگی برابری می‌کند.»

سنگین‌ترین سیاه‌چاله کلان‌جرم دنیا در فاصله‌ی تقریباً پنج میلیارد سال نوری از ما در کهکشان «نعل اسبی» قرار دارد که یکی از پرجرم‌ترین کهکشان‌های شناخته‌شده است. نعل اسبی همچنین بزرگ‌ترین عدسی کهکشانی شناخته‌شده محسوب می‌شود؛ بدین معنی که به‌لطف نیروی گرانشی عظیم خود، نور پشت سرش را بزرگ‌نمایی می‌کند. هرچند مطالعات پیشین نشان داده بودند که ممکن است سیاه‌چاله‌ای فوق‌العاده کلان‌جرم در مرکز این کهکشان وجود داشته باشد، پژوهشگران نتوانسته بودند عدد دقیقی برای جرم آن ارائه دهند.

کولت و تیمش برای تعیین دقیق‌تر جرم سیاه‌چاله، سرعت چرخش ستارگان به دور آن را اندازه گرفتند؛ زیرا سرعت آن‌ها به جرم سیاه‌چاله بستگی دارد. پژوهشگران همچنین برای اعمال محدودیت بر دامنه جرم، از اثری به نام «همگرایی گرانشی» بهره بردند و میزان خمیدگی نور بر اثر گرانش سیاه‌چاله را اندازه گرفتند. کولت می‌گوید: «با ترکیب این دو اثر توانستیم اندازه‌گیری را با اطمینان بسیار بالا انجام دهیم.»

هرچند جرم سیاه‌چاله‌ی مورد بحث به‌طرز غیرمعمولی زیاد است، با پژوهش قبلی کولت و تیمش در زمینه‌ی بررسی چگونگی توزیع ماده تاریک در سرتاسر کیهان ازطریق ساخت مدلی برای مطابقت با داده‌های نوری مشاهد‌ه‌شده، هماهنگی دارد. آن‌ها نتوانستند مدلی پیدا کنند که بدون وجود سیاه‌چاله‌ای فوق‌العاده کلان‌جرم در مرکز کهکشان نعل اسبی، با مشاهداتشان سازگار باشد.

کولت می‌گوید: «فقط وقتی اجازه دادیم جرم سیاه‌چاله به مقدار فوق‌العاده‌ای بالا برود، توانستیم مدل‌های مناسبی بسازیم.»

بیشتر بخوانید

همچنین گمان می‌رود که نعل اسبی یک کهکشان گروه به اصطلاح فسیلی باشد؛ نوعی سیستم ستاره‌ای که تمام کهکشان‌های همسایه‌اش را جذب کرده است. این رفتار می‌تواند توضیح دهد که چرا سیاه‌چاله تا این حد سنگین شده است.

اما یک ویژگی مبهم باقی مانده است: سیاه‌چاله اکنون رشد خود را متوقف کرده و در حالت خاموش قرار دارد. کولت می‌گوید: «برای اینکه این‌قدر بزرگ باشد، باید تقریباً تمام عمر جهان را در حال جذب ماده بوده باشد. عجیب است که حالا متوقف شده است.» او می‌افزاید: «چیزی موجب شده که این سیاه‌چاله به‌صورت انفجاری رشد کند و سپس ناگهان متوقف شود.»

مطالعه ۷ اوت در نشریه MNRAS منتشر شد.