سیاهچاله های عظیم ممکن است به صورت نقاط قرمز کوچک شروع شده باشند

یک مطالعه جدید نشان می دهد که به اصطلاح نقاط قرمز کوچک، اجرام نجومی که قدمت آنها حدود یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ است، ممکن است پیش سازهای سیاهچاله ها باشند. اعتبار... NASA، ESA، CSA، V. Kokorev (دانشگاه تگزاس در آستین)، A. Pagan (STScI)

در 50 سالی که از کشف اولین سیاهچاله می گذرد، ستاره شناسان میلیون ها مورد از این اجرام را کشف کرده اند، چنان متراکم که گرانش آنها مانع از فرار هر چیزی، حتی نور می شود.

سیاهچاله‌ها مکان‌هایی را اشغال می‌کنند که ستارگان در حال مرگ در آن فرو ریخته‌اند، در سراسر کیهان حرکت می‌کنند و در قلب اکثر کهکشان‌های بزرگ، از جمله کهکشان ما، قرار دارند. با وجود فراگیر بودن آنها، نحوه رشد و تکامل انواع مختلف سیاهچاله ها همچنان یک راز باقی مانده است.

سانمیون چون، اخترفیزیکدان موسسه اخترفیزیک ماکس پلانک، می گوید: «آنها در همه جای جهان ما هستند، اما ما هنوز نمی دانیم چگونه تشکیل شده اند.

در مطالعه‌ای که روز چهارشنبه در Nature منتشر شد، دکتر چون شبیه‌سازی جهان اولیه را توصیف می‌کند که تشکیل سیاه‌چاله را با پدیده‌ای جدید که به موضوع بحث در نجوم تبدیل شده است، مرتبط می‌کند: به اصطلاح نقاط قرمز کوچک.

این شبیه سازی نشان می دهد که سیاهچاله های عظیم ممکن است به طور طبیعی از چرخش های آشفته مواد موجود در جهان اولیه تشکیل شوند. تیم دکتر چون دریافتند، همانطور که سوراخ‌ها به سرعت آن ماده را می‌گیرند، انتشار نور آنها مانند نقاط قرمز کوچکی است که ستاره‌شناسان امروزی می‌بینند.

نقاط قرمز کوچک که برای اولین بار از طریق تلسکوپ فضایی جیمز وب دیده شد و در یک مقاله پیش نویس در سال 2023 ذکر شد، مجموعه ای از اجرام نجومی قرمز رنگ هستند که قدمت آن ها به حدود یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ باز می گردد. آنها کوچک هستند و هر کدام حدود یک پیکسل را در عکس های تلسکوپ اشغال می کنند، اما رایج هستند.

روهان نایدو، ستاره شناس دانشگاه هاوایی که در مطالعه جدید شرکت نداشت، گفت: «نقاط قرمز کوچک واقعا شگفتی بزرگی از J.W.S.T بود. اساسا ما آنها را در تک تک تصاویری که تلسکوپ می گرفت می دیدیم.

در ابتدا، جامعه تحقیقاتی مطمئن نبودند که از این نقاط چه چیزی بسازند. بسیاری از ستاره شناسان فکر می کردند که آنها ممکن است هسته های درخشان کهکشان های بسیار عظیم از کیهان اولیه باشند. اما اکنون که مشاهدات و مطالعات بسیار بیشتری تکمیل شده است، اکثر دانشمندان موافقند که نقاط به نوعی سیاهچاله هستند و نورهای قرمز ابرهایی از غبار هستند که به داخل مکیده می شوند.

با این حال، جامعه تحقیقاتی هنوز در مورد نوع سیاهچاله هایی که این نقاط ممکن است باشند به توافق رسیده اند. دکتر نایدو و تیم تحقیقاتی‌اش این نظریه را مطرح کرده‌اند که ممکن است آنها پدیده‌ای کاملا جدید باشند: سیاه‌چاله‌هایی که اخیرا در پوشش‌هایی از گاز هیدروژن در حال سوختن پوشیده شده‌اند، به طوری که شبیه ستاره‌ها هستند. این توضیح "ستاره سیاه چاله" نورهای عظیم - در عین حال فشرده - نقاطی را که در سراسر جهان حرکت می کنند، توضیح می دهد.

برخی دیگر از ستاره شناسان فکر می کنند که این نقاط ممکن است چیز آشناتری باشند. نظریه ای که توسط روبرتو مایولینو، اخترفیزیکدان دانشگاه کمبریج مورد علاقه است، این است که نقاط قرمز یک مرحله گمشده در تکامل یک سیاهچاله معمولی را نشان می دهد، که در آن غبار و گاز درخشان به سرعت در سیاهچاله جوان فرو می روند و به آن اجازه می دهند تنها چند صد میلیون سال پس از آغاز جهان به توده های بزرگ برسد.

دکتر مایولینو، که در تحقیق جدید شرکت نداشت، گفت: «این سناریو را جذاب می‌دانم زیرا اساسا گسترش جمعیتی از اشیاء است که ما از قبل می‌دانیم با استفاده از فیزیک شناخته شده وجود دارند.

شبیه‌سازی‌های این مطالعه به فیزیک شناخته شده برای بازآفرینی محیط در طی یک میلیارد سال اول پس از انفجار بزرگ متکی است. محققان بر ساخت ساختارهای بزرگ و کوچکی که سیاهچاله ها در آنها یافت می شوند تمرکز کردند و ساختار ذرات ماده تاریک و همچنین فلزات و گازهای یافت شده در کیهان اولیه و سرعت هایی که مواد مختلف برای گرما، سرد شدن و تکامل شناخته شده اند را اضافه کردند.

این شبیه سازی نشان داد که در شرایط مناسب، نقاط قرمز کوچک ممکن است به طور طبیعی در اولین میلیارد سال پس از شروع جهان، قبل از تبدیل شدن به سیاهچاله های معمولی، شکل گرفته باشند.

دکتر چون گفت: "در 500000 سال، مانند یک نقطه قرمز کوچک به نظر می رسد، اما پس از شاید یک میلیون سال یا بیشتر، گاز اطراف بیشتر در سیاهچاله جمع می شود."

همانطور که تلسکوپ‌ها به جمع‌آوری مشاهدات جدید جهان ادامه می‌دهند، دکتر چون امیدوار است که مدل خود را دقیق‌تر تنظیم کند، امیدواریم ارتباط بین سیاه‌چاله‌ها و نقاط قرمز کوچک را روشن‌تر کند و بر فرآیندهای غیرمعمول دیگر، مانند امواج گرانشی و سیاه‌چاله‌های دوتایی (سیستم‌های دو سیاه‌چاله‌ای که به دور یکدیگر می‌چرخند تا نهایتا با هم بچرخند). با این حال، او برای توضیحات دیگر برای این نقاط باز است.

دکتر چون گفت: «ما نمی‌خواهیم ادعا کنیم که تمام نقاط قرمز کوچک ناشی از مدل‌سازی‌های ما هستند. "انواع بسیاری از یافته های جدید در حال بیرون آمدن هستند و این خبر خوبی برای شبیه سازی های جدید است."

K. R. Callaway یک گزارشگر علمی و عضو انجمن Times 2026-27 است، برنامه‌ای برای روزنامه‌نگاران در ابتدای کارشان.