کشف جرمی که پیوند میان کهکشان‌های ستاره‌فشان و اختروش‌های درخشان در آغاز کیهان است
اخترشناسان با بهره از بایگانی داده‌های تلسکوپ فضایی هابل سیاهچاله‌ای به نام "جی‌ان‌زی۷کیو" (GNz7q) را که تنها ۷۵۰ میلیون سال پس از مهبانگ وجود داشته رصد کرده‌اند، آن هم در یکی از بررسی شده‌ترین مناطق آسمان، در میدان پیمایشیِ "پیمایش ژرف ریشه‌ها با تلسکوپ‌های بزرگ" (گودز-نورث، GOODS-North).
 |
| برداشت هنری از جی‌ان‌زی۷کیو- اندازه‌ی بزرگ‌تر |
سیاهچاله‌‌هایی با رشد سریع در کهکشان‌های پرغبار و ستاره‌سازِ آغازین در نظریه‌ها و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای پیش‌بینی شده، ولی هر گز تا به امروز دیده نشده بودند.
سه‌جی فوجیموتو، اخترشناس بنیاد نیلز بور در دانشگاه کپنهاگ می‌گوید: «بررسی ما نشان می‌دهد که جی‌ان‌زی۷کیو نخستین نمونه از یک سیاهچاله با رشد سریع در هسته‌ی یک کهکشان ستاره‌فشان در دورانی نزدیک به کهن‌ترین ابرسیاهچاله‌ی شناخته شده در کیهان است.»«ویژگی‌های این جرم در سرتاسر طیف الکترومغناطیسی با پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی‌های نظری همخوانی بسیار خوبی دارد.»
یکی از برجسته‌ترین رازها در اخترشناسی امروز اینست: ابرسیاهچاله‌ها (سیاهچاله‌های کلان‌جرم) با جرم میلیون‌ها تا میلیاردها برابر خورشید چگونه به این سرعت بزرگ شدند؟
نظریه‌های کنونی پیش‌بینی می‌کنند که ابرسیاهچاله‌ها زندگی خود را در هسته‌های پوشیده در غبارِ کهکشان‌های ستاره‌فشان و پیش از آن که گاز و غبار پیرامون را پس بزنند و به شکل اختروش‌هایی بی‌اندازه درخشان پدیدار شوند آغاز می‌کنند.
هم این کهکشان‌های پرغبار ستاره‌فشان و هم اختروش‌های درخشان در روزگار آغازین کیهان دیده شده‌اند، هرچند شمارشان بی‌اندازه کمیاب بوده. فوجیموتو و همکارانش بر این باورند که جی‌ان‌زی۷کیو می‌تواند یک حلقه‌ی گمشده میان این دو رده از اجرام باشد. جی‌ان‌زی۷کیو دقیقا هر دو جنبه از کهکشان‌های ستاره‌فشان و اختروش‌ها را دارد، زیرا نور این اختروش، سرخگرایی در اثر غبار را نشان می‌دهد.
همچنین، جی‌ان‌زی۷کیو ویژگی‌ها گوناگونی را که معمولا در اختروش‌های معمولی (اختروش‌هایی که نورشان مربوط به پرتوهای گسیلیده از قرص برافزایشی پیرامون ابرسیاهچاله است) را "ندارد"، چیزی که به احتمال بسیار توضیحش اینست که سیاهچاله‌ی مرکزی جی‌ان‌زی۷کیو هنوز در گام جوانی و کم‌جرم‌تر بودنِ خود به سر می‌برد.
 |
| برش جایگاه جی‌ان‌زی۷کیو در میدان گودز-نورٍِ هابل. جی‌ان‌زی۷کیو نقطه‌ی سرخی‌ست که در مرکز تصویر گودز-نورث دیده می‌شود- اندازه‌ی بزرگ‌تر (۳.۷ مگ) |
این ویژگی‌ها به خوبی با اختروشی در گام جوانِ گذرشی (انتقالی) همخوانی دارد که پیش‌تر در شبیه‌سازی‌های پیش‌بینی شده بود ولی هرگز در چنین کیهانِ به شدت سرخ‌گراییده‌ای شناسایی نشده بود، زیرا تاکنون اختروش‌های بسیار درخشان با سرخگرایی‌هایی تا ۷.۶ شناسایی شده‌اند.
فوجیموتو می‌گوید: «جی‌ان‌زی۷کیو یک پیوند سرراست میان این دو جمعیت کمیاب پدید می‌آورد و راهی تازه به sوی شناختِ رشد سریعِ سیاهچاله‌ها در نخستین روزهای کیهان می‌گشاید.»«این یافته‌ی ما نمونه‌ای از پیشگام‌های ابرسیاهچاله‌هایی‌ست که در دوره‌های تازه‌ترِ کیهان می‌بینیم.»
اگرچه برداشت‌های (تفسیرهای) دیگر از داده‌های این گروه را نمی‌توان به کلی رد کرد، ولی ویژگی‌های دیده شده از جی‌ان‌زی۷کیو سازگاری بسیار نیرومندی با پیش‌بینی‌های نظری دارند.
کهکشان میزبانِ جی‌ان‌زی۷کیو دارد با نرخ ۱۶۰۰ جرم خورشیدی در سال ستاره می‌سازد و خود جی‌ان‌زی۷کیو هم در طول موج‌های فرابنفش درخشان، ولی در طول موج‌های پرتو ایکس بسیار کم‌نور به نظر می‌رسد.
به طور کلی، قرص برافزایشی یک سیاهچاله‌ی بزرگ باید هم در طیف فرابنفش و هم در طیف پرتو ایکس بسیار درخشان باشد. ولی این بار، اگرچه دانشمندان نور فرابنفش را با هابل دیدند، ولی پرتوی ایکس حتی با یکی از ژرف‌ترین مجموعه داده‌های پرتو ایکس هم نادیدنی بود.
 |
| همان برشِ جایگاه جی‌ان‌زی۷کیو در میدان گودز-نورثِ هابل- اندازه‌ی بزرگ‌تر |
این یافته‌ها نشان می‌دهند که هسته‌ی قرص برافزایشی، جایی که پرتوهای ایکس از آن سرچشمه می‌گیرند، هنوز پوشیده است [پشت غبار-م]، ولی دیگر بخشِ قرص برافزایشی که سرچشمه‌ی نور فرابنفش است دارد پدیدار می‌شود.
بر پایه‌ی این برداشت، جی‌ان‌زی۷کیو یک سیاهچاله با رشد سریع است که هنوز پشت هسته‌ی پرغبارِ کهکشان میزبان ستاره‌سازش پنهان است.
گابریل برامر که او هم از بنیاد نیلز بود در دانشگاه کپنهاگ است می‌گوید: «جی‌ان‌زی۷کیو یک کشف بی‌مانند (منحصر به فرد) است که درست در مرکز یک میدان آسمانیِ پرآوازه و به خوبی بررسی شده یافته شده است- این جرم نشان می‌دهد که یافته‌های بزرگ می‌توانند اغلب جلوی چشممان پنهان شده باشند.»«بعید است که یافتن جی‌ان‌زی۷کیو درون ناحیه‌ی به نسبت کوچکِ پیمایشیِ گودز-نورث تنها یک "شانس کور" بوده باشد، بلکه فراوانیِ چنین چشمه‌هایی می‌تواند در حقیقت به گونه‌ی چشمگیری بالاتر از آن باشد که می‌پنداشتیم.»
این دانشمندان گزارش یافته‌های خود را در نشریه‌ی نیچر منتشر کرده‌اند.
--------------------------------------------
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر