خبر کامل
کشف «ستاره سیاه‌چاله‌ای» به جای کهکشان: جرمی مرموز که دیدگاه ما را به جهان اولیه تغییر می‌دهد
کشف شگفت‌انگیز در اعماق کیهان: «کلیف»، ستاره‌ای سیاه‌چاله‌ای که جهان اولیه را به چالش می‌کشد
ستاره‌شناسان در جریان بررسی اجرام اسرارآمیز موسوم به «نقاط قرمز کوچک»، به کشفی حیرت‌انگیز درباره نمونه‌ای بسیار خاص دست یافتند. آنچه در ابتدا به نظر می‌رسید کهکشانی مملو از ستاره‌هاست که هر ماه یک بار با هم برخورد می‌کنند، داستانی کاملاً متفاوت را آشکار کرد: این جرم در واقع یک «ستاره سیاه‌چاله‌ای» است، پدیده‌ای نادر و نوعی استتار کیهانی.
«کلیف»: جرمی از دوران کودکی جهان
این جرم که «کلیف» نام گرفته، آنقدر دور است که نور آن ۱۲ میلیارد سال در سفر بوده تا به ما برسد. این بدان معناست که ما آن را در زمانی مشاهده می‌کنیم که جهان در مراحل اولیه شکل‌گیری خود بوده است. پس از ماه‌ها تحلیل دقیق و با بهره‌گیری از داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که کلیف اصلاً یک کهکشان پر از ستاره نیست. این مطالعه نوع کاملاً جدیدی از جرم کیهانی را معرفی می‌کند که با تقلید از ردپای نوری یک کهکشان باستانی، ستاره‌شناسان را به اشتباه انداخته بود.
ناهنجاری در میان ناهنجاری‌ها
آنا دی گراف، سرپرست گروه پژوهشی در موسسه ماکس پلانک آلمان، برای اولین بار هنگام مطالعه نقاط قرمز کوچک با کلیف مواجه شد. این نقاط در سراسر تصاویر جهان اولیه پراکنده شده‌اند و در هیچ یک از دسته‌بندی‌های قبلی ستاره‌شناسان قرار نمی‌گرفتند. کلیف حتی در میان این ناهنجاری‌ها نیز متمایز است؛ با وجود ظاهر بسیار کوچک، با درخششی معادل میلیاردها برابر خورشید می‌درخشد.
- مقیاس حیرت‌انگیز: برای درک مقیاس کلیف، ستاره‌شناسان محاسبه کردند که تمام ستاره‌های موجود در فاصله ۱۳۰ سال نوری از خورشید باید در فضایی به اندازه نزدیک خورشید ما فشرده شوند تا با آنچه آنها مشاهده کردند، مطابقت داشته باشند.
- دو احتمال برای نقاط قرمز کوچک: این نقاط می‌توانند یا کهکشان‌های قدیمی و مملو از ستاره‌های باستانی باشند، یا سیاه‌چاله‌هایی که فعالانه از مواد اطراف تغذیه می‌کنند.
دی گراف تصمیم گرفت فرضیه اول را آزمایش کند و به دنبال پاسخ این سوال بود که آیا کلیف واقعاً می‌تواند کهکشانی باشد که با ستاره‌های بیشتری از آنچه از نظر فیزیکی ممکن است، انباشته شده باشد؟
چرا کلیف یک کهکشان نیست؟
در یک منظومه ستاره‌ای با چنین چگالی بالایی، ستاره‌ها حدود یک بار در ماه با هم برخورد می‌کنند. این برخوردهای ستاره‌ای، گاز را تا میلیون‌ها درجه گرم کرده و سیگنال‌های قدرتمند پرتو ایکس تولید می‌کنند که توسط تلسکوپ‌های فضایی قابل شناسایی هستند. بنابراین، گروه پژوهشی تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا (Chandra X-ray) را به سمت کلیف نشانه گرفت تا نشانه‌های آشکاری از هرج و مرج ستاره‌ای را مشاهده کند.
«هیچ شواهدی مبنی بر اینکه کلیف حاوی تعداد سرسام‌آوری از ستاره‌هاست، پیدا نشد. عدم وجود تابش آشکار این جرم نشان می‌داد که نظریه یک ستاره بسیار متراکم نادرست است.»
ستاره‌شناسان همچنین هزاران ترکیب ستاره‌ای گوناگون را بررسی کردند تا بفهمند آیا کلیف ممکن است حاوی انواع غیرمعمولی از ستاره‌ها باشد یا خیر، اما هیچ مدرکی در این زمینه یافت نشد.
معرفی نوع جدیدی از جرم کیهانی: ستاره سیاه‌چاله‌ای
پس از رد فرضیه کهکشان بودن، گروه پژوهشی به این نتیجه رسید که کلیف می‌تواند جرمی کاملاً متفاوت باشد: یک ستاره سیاه‌چاله‌ای. در این نظریه، یک سیاه‌چاله بزرگ در مرکز قرار دارد که توسط ابرهای گازی بسیار متراکم احاطه شده است. این پوشش گازی متراکم، نور سیاه‌چاله مرکزی را به گونه‌ای جذب و بازتاب می‌کند که ردپای نوری ستاره‌های قدیمی را تقلید می‌کند. سیاه‌چاله در مرکز باید ماده را به سرعت ببلعد، که این امر می‌تواند هم نشانه نوری غیرعادی این جرم و هم عدم انتشار پرتو ایکس آن را توضیح دهد.
این فرآیند به رویداد «شکست بالمر» (Balmer break) منجر می‌شود؛ الگوی خاصی در طیف نور که در کلیف دو برابر قوی‌تر از هر جرم دوردست دیگری رخ می‌دهد.
«ما استدلال می‌کنیم که شکست بالمر به طور قابل قبول‌تری با نظریه ستاره سیاه‌چاله‌ای توضیح داده می‌شود.»
تغییر دیدگاه ما به جهان اولیه
نقاط قرمز کوچک مانند کلیف به شکل شگفت‌انگیزی در جهان اولیه رایج هستند؛ تلسکوپ‌های فضایی در هر هزار کهکشانی که بررسی می‌کنند، حدود یکی از آنها را پیدا می‌کنند. اگر بیشتر این موارد کهکشان نباشند و ستاره‌های سیاه‌چاله‌ای باشند، این امر کاملاً نحوه تفکر دانشمندان را درباره رشد جهان تغییر خواهد داد. ستاره‌شناسان در حال حاضر در تلاشند تا توضیح دهند که چگونه سیاه‌چاله‌ها، میلیون‌ها یا میلیاردها برابر سنگین‌تر از خورشید ما، توانسته‌اند به این سرعت پس از رویداد «بیگ بنگ» (Big Bang) رشد کنند.
ستاره‌های سیاه‌چاله‌ای ممکن است قطعه گمشده این معما و مرحله‌ای از تکامل کیهانی باشند که هیچ‌کس از وجود آن خبر نداشت. با این حال، گروه پژوهشی اذعان داشتند که نظریه ستاره سیاه‌چاله‌ای کامل نیست و هنوز نمی‌توانند همه چیز را درباره نشانه نوری کلیف توضیح دهند.
این مطالعه که در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده، به وضوح نشان می‌دهد که جهان اولیه میزبان اجرام بسیار عجیبی بوده و می‌تواند مرزهای آنچه را که نظریه‌های کنونی توضیح می‌دهند، جابه‌جا کند.
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
