تلسکوپ NewAthena: انقلابی در رصد سیاهچاله‌های نخستین کیهان

تلسکوپ NewAthena متعلق به رصدخانه آینده آژانس فضایی اروپا (ESA)، قادر خواهد بود تعداد بی‌سابقه‌ای از سیاهچاله‌های فوق عظیم را تشخیص دهد که برخی از آنها زمانی شکل گرفتند که جهان کمتر از یک میلیارد سال عمر داشت.

دست‌کم این چیزی است که یک تیم بین‌المللی به رهبری محققان پرتغالی انتظار آن را دارند که با استفاده از شبیه‌سازی‌های کیهان‌شناسی، یک کاتالوگ شبیه‌سازی شده اشعه ایکس از آسمان ایجاد کرده‌اند تا توانایی نیوآتنا را در شناسایی کم‌نورترین و دورترین سیاه‌چاله‌ها آزمایش کنند.

نونو کوواس، محقق موسسه اخترفیزیک و علوم فضایی (IA) دانشگاه لیسبون، به یورونیوز می‌گوید: «این تلسکوپ حدود ۳۰ برابر قوی‌تر از تلسکوپ‌های فعلی است. با نیوآتنا می‌توان حدود ۲۵۰ هزار هسته کهکشانی فعال را کشف کرد که همان سیاهچاله‌هایی هستند که به طور فعال در حال تغذیه هستند.»

از این ۲۵۰ هزار هسته کهکشانی فعال، ۲۰ هزار مورد به حدود دو میلیارد سال آغاز جهان و ۳۵ مورد به حدود ۱۰۰۰ میلیون سال آغاز جهان تعلق دارند.

به این ترتیب، این اولین باری خواهد بود که ستاره‌شناسان می‌توانند هسته‌های فعال کهکشانی (AGN) یا همان مرکز فشرده یک کهکشان را در پرتوهای ایکس از دوره‌ای موسوم به «عصر باز یونیزه شدن» بصورت آماری مطالعه کنند.

منظور از «عصر باز یونیزه شدن» مرحله‌ای در تاریخ کیهانی است که جهان کمتر از یک میلیارد سال قدمت داشت.

به گفته تیم تحقیق، اشعه ایکس ابزاری ضروری برای یافتن این سیاهچاله‌ها در حین تغذیه فعال آنهاست، زیرا ماده‌ای که بصورت مارپیچی به درون آنها می‌ریزد تا میلیون‌ها درجه گرم می‌شود و تابشی با انرژی بالا ساطع می‌کند.

خوزه آفونسو، که او نیز از تیم پژوهشگران دانشگاه لیسبون است، می‌گوید که در حال حاضر «تقریباً به مرحله اول جهان رسیده‌ایم؛ جایی که کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌ها شروع به ظاهر شدن می‌کنند». اما از آنجا که نیوآتنا تنها منطقه کوچکی از آسمان (مساحتی معادل ۱۰ درجه مربع) را رصد می‌کند، امکان مطالعه کامل اولین کهکشان‌ها و اولین سیاه‌چاله‌ها را فراهم می‌کند.

ستاره شناسان موسسه اخترفیزیک و علوم فضایی (IA) دانشگاه لیسبون همچنین بر اهمیت آزمایش پتانسیل تلسکوپ نیوآتنا برای غلبه بر برخی از ناشناخته‌های بزرگی که هنوز درباره تشکیل سیاه‌چاله‌ها وجود دارد، تأکید می‌کنند.

یکی از بزرگترین چالش‌های اخترفیزیک مدرن، درک چگونگی شکل‌گیری و تکامل مرکز کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌ها است.

خوزه آفونسو میگوید: «آنچه واقعاً به دنبال آنیم، کشف این سیاه‌چاله‌هایی است که باعث شکل‌گیری اولین کهکشان‌ها شده‌اند. ما هنوز نتوانستیم بفهمیم چه چیزی اول می‌آید. این کمی شبیه بازی مرغ یا تخم‌مرغ است. آیا ابتدا یک سیاه‌چاله غول‌پیکر ظاهر می‌شود و سپس کهکشانی را در اطراف خود جمع می‌کند، یا ابتدا کهکشان تشکیل می‌شود که سپس به نحوی باعث ظهور یک سیاه‌چاله غول‌پیکر می‌شود؟»

او می‌افزاید که کشف اولین سیاه‌چاله‌ها در اولین کهکشان‌ها به کمک این تلسکوپ، «می‌تواند درک این موضوع را ممکن سازد که، آیا این چاله‌ها نیز در جریان انفجار بزرگ یا همان بیگ بنگ ظاهر شده‌اند یا خیر».

اسرائیل ماتوته، از دیگر اعضای تیم تحقیق نیز به این مووضع اشاره دارد که «نمای میدان گسترده و انرژی بالا از جهان که توسط نیوآتنا ارائه می‌شود، مکمل ضروری برای رصدخانه‌های انقلابی دهه آینده از جمله از جمله LISA (ناسا/اسا) و آرایه کیلومتر مربعی (SKAO) خواهد بود.»

رصدخانه نیوآتنا در حال حاضر در مرحله توسعه است و انتظار می‌رود ماموریت آن در سال ۲۰۲۷ میلادی رسماً توسط ESA تصویب شود، اما قرار است تلسکوپی که اقدام به تصویربرداری اشعه ایکس از جهان می‌کند، در سال ۲۰۳۷ پرتاب شود.

یکی دیگر از اهداف این ماموریت، نقشه‌برداری از ساختارهای گاز داغ و تعیین خواص فیزیکی آنها خواهد بود.