کشف پرجرم‌ترین‌و‌جوان‌ترین سیاه‌چاله عالم تا به امروز

چنین ستاره‌هایی در پایان زندگی‌شان تحت‌تأثیر جاذبه گرانشی خودشان می‌رُمبند و چنان متراکم می‌شوند که حتی نور نیز یارای فرار از گرانش آنها را ندارد بنابراین پیدایش چنین سیاه‌چاله‌هایی مستلزم سپری‌شدن زمانی دست‌کم معادل عمر یک ستاره است. یعنی میلیاردها سال!

اما چندی است که اخترشناسان سیاه‌چاله‌هایی را کشف می‌کنند که در فاصله‌های بسیار دور قرار دارند. می‌دانیم هر چه یک جرم آسمانی دورتر باشد، یعنی به لحظه پیدایش عالم نزدیک‌تر است.

اکنون اخترشناسان سیاه‌چاله‌ای را کشف کردند که نور آن متعلق به دورانی است که سن عالم فقط ۶۷۰میلیون سال بوده است.

از سوی دیگر شواهد حکایت از آن دارند که سن عالم حدود ۱۳میلیارد و ۸۰۰میلیون سال است، یعنی این سیاه‌چاله در مدت زمان کوتاهی(البته در مقیاس نجومی) بعد از پیدایش عالم به‌وجود آمده است. این یک معماست! چطور ممکن است سیاه‌چاله‌ای در کمتر از یک میلیارد سال به‌وجود آید؟

همچنین برآوردها حکایت از آن دارند که جرم این سیاه‌چاله حدود ۶/۱میلیارد برابر جرم خورشید است. به این ترتیب، این سیاه‌چاله جوان‌ترین و در بین سیاه‌چاله‌های عالم آغازین، پرجرم‌ترین آنها محسوب می‌شود.

بعید به نظر می‌رسد چنین سیاه‌چاله عظیمی به دنبال رمبش یک ستاره به وجود آمده باشد زیرا اصلا زمان کافی وجود نداشته است.

از سوی دیگر چطور چنین جرم زیادی رشد کرده است؟ به این ترتیب دانشمندانی که عالم آغازین و خصوصیات آن را مطالعه می‌کنند با چالشی اساسی در نظریه‌هایشان روبه‌رو هستند.

اخترشناسان به دنبال آن هستند که نحوه پیدایش ساختارهای مختلف در عالم نظیر کهکشان‌ها یا خوشه‌های کهکشانی را توضیح دهند.

از این رو مطالعه عالم آغازین از اهمیت به‌سزایی برخوردار است زیرا به‌نظر می‌رسد آنچه در عالم فعلی می‌بینیم به نوعی سرآغازش در اتفاقاتی است که در عالم اولیه رخ داده است.

هر چند هنوز به‌درستی نمی‌دانیم این رویدادها و وقایع چه بوده‌اند. طبق نظریه مهبانگ، عالم به دنبال انفجاری بزرگ که هیچ مشابهی در عالم فعلی ندارد به‌وجود آمده است سپس انرژی اولیه به ماده تبدیل شد چون ابتدا دما بسیار زیاد بود، همچنان که عالم منبسط می‌شد، دما نیز کاهش می‌یافت تا نهایتا هیدروژن به‌وجود آمد.

پس از آن عالم دوره‌ای را تجربه کرد که نمی‌توانسته تابش چندانی گسیل کند؛ بازه زمانی که به عنوان دوران تاریک شناخته می‌شود.

به نظر می‌رسد پیدایش ساختارهای عالم در همین دوران تاریک آغاز شده باشد هر چند چگونگی آن معمایی بسیار جدی است.

در چنین شرایطی کشف یک سیاه‌چاله بسیار پرجرم متعلق به عالم آغازین، شاید مصادف با پایان دوران تاریک کیهانی بر پیچیدگی‌های موجود می‌افزاید.

در دوران تاریک کیهانی چه وقایعی رخ داده‌اند که چنین سیاه‌چاله‌های پرجرمی به وجود آمدند؟ پرسشی که کشف اخیر بیش از پیش اهمیت آن را نشان می‌دهد؛ هر چند پاسخ روشنی نداریم.

دكتر محسن شادمهری - دانشیار گروه فیزیك دانشگاه گلستان / روزنامه جام جم