برخی از پیرترین ابرسیاهچاله‌ها می‌توانند از رُمبش ابرستارگان پدید آمده باشند

* احتمالا کهن‌ترین ابرسیاهچاله‌های کیهان در دوران نوزادی‌شان هم بزرگ بوده‌اند. اگر چنین باشد، این می‌تواند وجود این هیولاها در یک میلیارد سال نخست پس از مهبانگ که به تازگی دیده شده‌‌اند را توجیه کند.

ساخته شدن ابرسیاهچاله‌ها (سیاهچاله‌های ابرپرجرم) زمان درازی می‌بَرَد، از همین رو انتظار دیدن شمار بسیاری از آنها در روزگار آغازین کیهان را نداریم. هر چه بیشتر ابرسیاهچاله‌های باستانی پیدا می‌کنیم، احتمال این که آنها هم به روش ابرسیاهچاله‌های امروزی شکل گرفته باشند، یعنی با بلعیدن گاز و غبار [که فرآیندی آرام و زمان‌بر است] کمتر می‌شود.

مارکو آیِلو از دانشگاه کلمسون در کارولینای جنوبی می‌گوید: «ممکن است چند سیاهچاله‌ای وجود داشته باشد که به مدتی بسیار دراز، با بالاترین نرخ ممکن برافزایش انجام دهند، ولی همه‌ی آنها این گونه نیستند.»

ولی به طور کلی ستارگان می‌توانند سریع‌تر از سیاهچاله‌ها بر جرم خود بیافزایند. جوزف اسمیت از آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در نیومکزیکو به همراه همکارانش می‌گویند این می‌تواند وجود ابرسیاهچاله‌ها در روزگار جوانی کیهان را توضیح دهد.

اگر یک ستاره به جرم حدود ۱۰۰ هزاربرابر خورشید برُمبد، می‌تواند بی‌درنگ یک سیاهچاله‌ی بزرگ پدید آورد [چنین ستاره‌ی هیولایی می‌تواند وجود داشته باشد ولی بر پایه‌ی نسبیت عام، ناپایدار است و می‌رمبد و یک سیاهچاله به بزرگی ۱۰۰ برابر خورشید می‌سازد- منبع: ۱ و ۲]. این سیاهچاله می‌تواند با خوردن گازهای سرد، با روندی آرام و با طمانینه رشد کرده و در همان یک میلیارد سال نخست کیهان، به جرم یک میلیارد برابر خورشید برسد.

اسمیت و همکارانش پرجزییات‌ترین شبیه‌سازی‌ برای این سناریوی "رمبش مستقیم" تا به امروز را انجام دادند. در این شبیه‌سازی، همین سیاهچاله‌هایی که امروزه می‌بینیم، و همچنین گازهای یونیده پیرامون آنها و نرخ ستاره‌زایی کهکشان میزبانشان پدید آمد.

اسمیت می گوید: «نتایج دیگر نشان دادند که می‌توان جرم بسیاری به دست آورد- ولی سیاهچاله‌ها چیزی بیش از جرمند. ما نشان داده‌ایم که می توانیم چندین ویژگی دیگر که به طور مستقل دیده شده‌اند را با یکدیگر همخوان کنیم.»

 در این ویدیو یک شبیه‌سازی از فرایند رمبش یک ابرستاره و تبدیل آن به ابرسیاهچاله نشان داده شده. اگر ویدیو اینجا اجرا نشد، می‌توانید آن را در فیسبوک، یا کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان ببینید

تاکنون اخترشناسان هیچ ستاره‌ی هیولاپیکری [supermassive star یا SMS] را در روزگار آغازین کیهان به طور مستقیم ندیده‌اند. ولی اگر چنین اَبَرستارگانی وجود داشته باشند، تلسکوپ فضایی جیمز وب که سال آینده راهی فضا می‌شود، توانایی دیدنشان را خواهد داشت.

با این همه، رُمبش مستقیم هنوز یک احتمال است. نظریه‌های دیگر، مانند ادغام سیاهچاله‌های کوچک همچنان اعتبار دارند، و پژوهشگران نیز هنوز به درستی نمی‌دانند که واقعا چند سیاهچاله در کیهان آغازین وجود داشته.

پریاموادا ناتاراجان از دانشگاه ییل می‌گوید: «به گمان ما بیشتر سیاهچاله‌های بزرگ آغاز کیهان از رمبش مستقیم پدید آمده بودند، ولی شمار کمتری هم می‌توانسته‌اند از راه‌های دیگر پدید آمده باشند.»

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

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

supermassive black hole - big bang - black hole - accrete - Marco Ajello - Clemson University - South Carolina - Joseph Smidt - Los Alamos National Laboratory - New Mexico - star - solar mass - galaxy - direct-collapse - ionised - star formation - supergiant star - James Webb Space Telescope - Priyamvada Natarajan - Yale University - supermassive star- SMS

منبع: newscientist

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان