سیاهچالههای قدرتمند و نزدیک می‌توانند به توضیح منشأ جهان کمک کنند!!
Haro 11 appears to shine gently amid clouds of gas and dust, but this placid facade belies the monumental rate of star formation occurring in this “starburst” galaxy. By combining data from the NASA/ESA Hubble Space Telescope and ESO’s Very Large Telescope, astronomers have created a new image of this incredibly bright and distant galaxy. The team of astronomers from Stockholm University, Sweden, and the Geneva Observatory, Switzerland, have identified 200 separate clusters of very young, massive stars. Most of these are less than 10 million years old. Many of the clusters are so bright in infrared light that astronomers suspect that the stars are still emerging from the cloudy cocoons where they were born. The observations have led the astronomers to conclude that Haro 11 is most likely the result of a merger between a galaxy rich in stars and a younger, gas-rich galaxy. Haro 11 is found to produce stars at a frantic rate, converting about 20 solar masses of gas into stars every year. Haro galaxies, first discovered by the noted astronomer Guillermo Haro in 1956, are defined by unusually intense blue and violet light. Usually this high energy radiation comes from the presence of many newborn stars or an active galactic nucleus. Haro 11 is about 300 million light-years away and is the second closest of such starburst galaxies. The paper describing this result (“Super star clusters in Haro 11: Properties of a very young starburst and evidence for a near-infrared flux excess”, by A. Adamo et al.) is available at http://adsabs.harvard.edu/doi/10.1111/j.1365-2966.2010.16983.x
آیا یک سیاهچاله می‌تواند سرنخ‌هایی را در مورد دوره یونیزه شدن مجدد نشان دهد؟
کهکشان هارو 11 نوعی تشعشع از خود ساطع می‌کند که دانشمندان فکر می‌کنند شبیه ویژگی‌های اولین ستاره‌های جهان است. هارو 11 در فاصله 300 میلیون سال نوری از ما در صورت فلکی مجسمه‌ساز قرار دارد. (اعتبار تصویر: ESA/Hubble/ESO و NASA)
کهکشان‌های نزدیک و سیاهچالههای آنها می‌توانند پاسخ سؤالات وجودی را در خود جای دهند که درباره آغاز جهان بی‌پاسخ مانده‌اند.
محققان دانشگاه آیووا در یک مطالعه جدید دریافتند سیاهچاله‌ای در کهکشان نزدیک به نام Tol 0440-381 حدود یک میلیون بار درخشانتر از خورشید می‌باشد. این شیء نشان می‌دهد که سیاهچالههای قدرتمند می‌توانند نقش مهمی در تکامل کیهانی داشته باشند..
صدها هزار سال پس از بیگ بنگ، جهان برای مدتی شفاف بود اما هیچ ستاره‌ای نداشت. این دوران تاریک حدود 400000 سال پس از انفجار بزرگ، زمانی پایان یافت که اولین ستارگان شروع به شکل‌گیری کردند و نور کیهان جوان را فرا گرفت.
این گرافیک جدول زمانی جهان را براساس نظریه بیگ‌بنگ و مدل‌های تورم نشان می‌دهد. (اعتبار تصویر: NASA/WMAP)
به گفته مرکز پرواز فضایی گوددارد ناسا، این نخستین ستارگان غولی بودند که جرمی حدود 30 تا 300 برابر خورشید و میلیون‌ها بار درخشانتر داشتند. این کوره‌های ستاره‌ای قدرتمند تنها چند میلیون سال قبل از انفجار به صورت ابرنواختر سوختند.
در حالی که زندگی آنها کوتاه و خشن بود، این اولین ستارگان تأثیر فوق‌العاده‌ای بر جهان مدرن ما گذاشتند. انفجارهای پرانرژی، انرژی فوق‌العاده‌ای را در فضا آزاد کردند. انرژی به اندازه کافی قدرتمند است که اتمهای هیدروژن را به الکترون‌ها و پروتون‌ها تقسیم می‌کند و دوره جدیدی را در تاریخ کیهان ایجاد می‌کند: عصر یونیزه شدن که با اولین ستاره‌ها و کهکشان‌های جهان پدید آمد و تا حدود یک بیلیون سال پس از انفجار بزرگ ادامه داشت.
نور قدرتمندی که این ستارگان ساطع کردند و تبدیل مکرر آنها به سیاه‌چاله‌ها پس از ابرنواختر شدن احتمالاً نقش بزرگی در شکل‌دهی کهکشان‌های آینده داشته است که به زودی جهان را پر می‌کنند.
با این حال، جزئیات دقیق چگونگی وقوع این اتفاق هنوز نامشخص است. تلسکوپ فضایی جیمز وب به خانه نهایی خود در فضا رسید و دانشمندان قصد دارند از ابزارهای نسل بعدی آن برای پاسخ به چنین سؤالاتی در مورد دوران نوجوانی کیهان استفاده کنند. با این حال، در این بین، این محققان با مطالعه کهکشان‌های نزدیک با ابزارهایی که از قبل در حالت کار کامل هستند، روی این سوال کار می‌کنند.
این تیم با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا در فوریه ۲۰۲۱، سیاهچاله قدرتمند درون Tol 0440-381 را شناسایی کرد و شباهت‌هایی با ستارگان اولیه‌ای یافتند که عصر یونیزه‌سازی را به‌وجود آوردند.
فیل کارت، استاد و رئیس گروه فیزیک و نجوم در دانشگاه آیووا، نویسنده این مطالعه گفت: «مفهوم این است که خروجی‌های سیاه‌چاله‌ها ممکن است برای فرار پرتوهای فرابنفش از کهکشان‌هایی مهم باشد که محیط بین کهکشانی را دوباره یونیزه می‌کنند».
کارت گفت: «ما هنوز نمی‌توانیم منابعی را ببینیم که واقعاً به یونیزه شدن مجدد جهان کمک کرده‌اند، زیرا آنها بسیار دور هستند. ما به یک کهکشان نزدیک با ویژگی‌هایی مشابه کهکشان‌هایی نگاه کردیم که در کیهان اولیه شکل گرفته‌اند. یکی از دلایل اصلی ساخت تلسکوپ فضایی جیمز وب، تلاش برای دیدن کهکشان‌هایی بود که میزبان منابعی بودند که در واقع نیروی یونیزه شدن مجدد جهان را تامین می‌کردند. ”
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Powerful, nearby black holes could help to explain universe’s origins
By Doris Elin Urrutia
https://www.space.com/nearby-black-holes-galaxies-epoch-of-reionization