تلسکوپ جیمز وب کهکشان‌های نوجوان با سیاه‌چاله‌های فوق‌العظیم در کیهان اولیه را كشف کرد

کهکشان‌های مرموزی که سیاه‌چاله‌های عظیم دارند

یک تیم پژوهشگر بین‌المللی تحت رهبری دانشمندان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا با بهره‌گیری از ابزار پیشرفته نصب بر تلسکوپ فضایی جیمز وب گروه‌ی از کهکشان‌های مرموز را در بازه زمانی ۶۰۰ تا ۸۰۰ می‌لیون‌ساله پس از بیگ‌بنگ شناسایی کرده‌اند — دوره‌ای که جهان تنها ۵ درصد از عمر کنونی خود را سپری کرده بود. این یافتن محققان را در حیرت فرو برد چرا که در چارچوب هیچ‌یک از مدل‌های رایج کیهان‌شناسی جای نمی‌گیرد.

بر اساس گزارشی که در فیز.ارج منتشر شده نکته شگفت‌انگیز این است که این کهکشان‌های ریز سیاه‌چاله‌های فوق‌العظمی را در هسته خود پنهان داشته‌اند. تخمین جرم این غول‌ها بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر جرم سیاه‌چاله بی‌مرز ساگیتاریوس * در مرکز کهکشان راه‌شیری برآورد شده است. حضور چنین وحشانی در لایه‌های نخستین کیهان نظریه‌های پیشین درباره رشد همزمان کهکشان‌ها و نهنگ‌های گران را به چالش کشیده است.

معمای کهکشان‌های قرمز و درخشان در دید جیمز وب

برخلاف انتظار‌ها کهکشان‌های كشف‌شده پر از ستارگان پیر با قدمت چندصد می‌لیون ساله‌اند که رکورد قدیمی‌ترین نور ستاره‌ای رصدشده را می‌شکنند. مدل‌های استاندارد شکل‌گیری کهکشان تا کنون در توضیح پدیده‌های رایج موفق بوده اما این نمونه‌های نوظهور و پرجرم در چارچوب آن‌ها گنجانده نمی‌شوند.

نخستین رد پای این اجرام عجیب در جولای ۲۰۲۲ در داده‌های اولیه وب ردیابی شد. در آن لحظه محققان درباره ماهیت آن‌ها شک داشتند اما تجزیه‌وتحلیل‌های عمیق‌تر و داده‌های ی‌طیف‌سنجی تازه ماهیت کهکشان‌ای و قرمز این اجسام را تایید کرد. علاوه بر امضای سیاه‌چاله‌های کلان شواهدی از جمعیت ستاره‌ای غافلگیرکننده‌انبوه نیز یافت شد.

محققان تأکید می‌کنند که در کیهان نزدیک ما سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم و کهکشان‌های می‌زبان‌شان هم‌زمان رشد می‌کنند. در اینجا اما با سیاه‌چاله‌های بالغ و تکامل‌یافته در قلب کهکشان‌های نون‌هال و نوجوان روبرو هستیم — تضادی که نظریه‌پردازان را به بازنگری وا می‌دارد.

نکته دیگر ابعاد خرد این کهکشان‌هاست شعاع آن‌ها تنها چندصد سال‌نوری برآورد می‌شود یعنی تقریبا هزار برابر باریک‌تر از کهکشان راه‌شیری. با این حال جمعیت ستاره‌ای‌شان از ۱۰ می‌لیارد تا یک تریلیون ستاره برآورد می‌شود — تراکم ستاره‌ایی که در حجمی هزار برابر کوچک‌تر از کهکشان ما فشرده شده است. تیم پژوهش امیدوار است با رصد‌های آتی لایه‌های عمیق‌تر از این معمای کیهانی را برملا سازد.

نتایج کامل این پژوهش در نشریه معتبر منتشر شده است.