نقاط قرمز کوچک در شروع کیهان شاید سیاهچاله هایی در اوج فعالیت باشند - سفر به کیش

بر اساس پژوهش جدیدی که اخیراً منتشر شده، یک احتمال قوی مطرح شده: این نقاط می توانند سیاهچاله هایی بسیار جوان و پرانرژی باشند که در حال بلعیدن ماده با بیشترین سرعت ممکن اند. طیف نوری این اجرام نشان می دهد که گاز اطراف آن ها با سرعتی خارق العاده، بیش از 1000 کیلومتر بر ثانیه، در حال چرخش به دور مرکز است. این سرعت بالا معمولاً نشانه وجود یک سیاهچاله بزرگ در مرکز است که همچون قلب تپنده ای، انرژی های کیهانی را از درون کهکشان بیرون می کشد.

چرا این نقاط با سیاهچاله های شناخته شده تفاوت دارند؟

در مدل های استاندارد، سیاهچاله های فعال یا هسته های فعال کهکشانی Active Galactic Nuclei - AGN معمولاً طیف نوری مشخصی دارند: آن ها علاوه بر نور فروسرخ Infrared، در محدوده پرتو ایکس X-ray و امواج رادیویی Radio نیز بسیار درخشان هستند. اما نقاط قرمز کوچک، برخلاف انتظار، تقریباً در پرتو ایکس و امواج رادیویی خاموش اند و فقط در فروسرخ نور زیادی دارند. این مسئله باعث سردرگمی اخترشناسان شده است.

در این پژوهش، تیمی از دانشمندان 12 مورد از این نقاط را که با دقت زیاد به وسیله تلسکوپ جیمز وب آنالیز شده اند، با مدل های جدیدی از سیاهچاله های جوان مقایسه کردند. مدل ها فرض می نمایند که این سیاهچاله ها در قلب کهکشان هایی جوان، درون ابری از گازهای یونیزه Ionized Gas محصور شده اند. این ابر چگال از الکترون های آزاد، اجازه عبور پرتوهای پرانرژی مانند ایکس و رادیویی را نمی دهد. بنابراین اگر نورهای پرانرژی دیده نمی گردد، شاید علتش این باشد که گازهای اطراف این سیاهچاله ها مثل پرده ای ضخیم، بیشتر امواج را جذب می نمایند.

سیاهچاله هایی که تا مرز حد نهایی انرژی می بلعند

برای اینکه چنین نقاطی همچنان در فروسرخ بدرخشند، این سیاهچاله ها باید با سرعتی باورنکردنی در حال جذب ماده باشند. آنالیز ها نشان می دهد این جذب ماده تقریباً در مرز حد اِدینگتون Eddington Limit اتفاق می افتد. این حد، بیشترین سرعت مجاز برای بلعیدن ماده به وسیله یک سیاهچاله است؛ اگر از این حد بیشتر گردد، فشار نورِ ساطع شده چنان زیاد می گردد که دیگر ماده نمی تواند به سیاهچاله نزدیک گردد.

این یافته ها تصویری نو از نقاط قرمز کوچک به دست می دهد: آن ها احتمالاً سیاهچاله هایی بسیار جوان هستند که هنوز در مرحله رشد سریع اند. برآورد جرم این سیاهچاله ها بین ده هزار تا یک میلیون برابر جرم خورشید است - بسیار کوچک تر از سیاهچاله های بزرگی که در مرکز کهکشان های امروزی دیده می شوند. این یعنی آن ها در ابتدای مسیر رشد خود قرار دارند و به زودی ممکن است به همان سیاهچاله های بزرگ و پرنور کهکشانی تبدیل شوند.

علت اینکه چنین نقاطی را در کهکشان های نزدیک تر (با ردشیفت کمتر) نمی بینیم، می تواند این باشد که سیاهچاله ها پس از مدتی آن قدر ماده جذب می نمایند که ابر یونیزه اطرافشان را پاک می نمایند. پس از پاک شدن این ابر، آن ها به شکل آشنای هسته های فعال کهکشانی در می آیند. این تحقیق، نگاهی تازه به تولد سیاهچاله ها در دنیا اولیه ارائه می دهد؛ جایی که نور قرمز، نوید یک تولد سهمگین را می دهد.

منبع