ستاره شناسان در کیهان بسیار جوان یک سیاه چاله فوقالعاده سنگین مشاهده کردهاند که به طرز شگفتآوری غیرفعال است.
این کشف نشان میدهد که سیاه چالهها در آن زمان دورههای کوتاهی از فعالیت شدید را با دورههای طولانی استراحت نسبی جایگزین میکردند.
به نظر میرسد این سیاه چاله، واقع در کهکشان GN-1001830، پس از یک وعده غذایی عظیم در حال "چرت زدن" است. این یافته که در نشریه علمی Nature منتشر شده، توسط ستاره شناسان به این صورت توصیف شده که گویی کسی پس از یک شام کریسمس مفصل یک روز کامل نیازی به غذا خوردن ندارد، اما در مقیاس کیهانی.
به گفته Oliver Porth، ستارهشناس از دانشگاه آمستردام، که در این تحقیق دخالتی نداشته است، "این کشف بسیار چشمگیر است، زیرا این سیاهچاله بسیار کمنور است و شناسایی آن دشوار بوده است."
رفتار سیاهچالهها و مصرف انرژی
سیاهچالهها اجرامی هستند که با نیروی گرانش شدید خود هر چیزی را، از جمله گاز، ستارهها و حتی نور، به داخل خود میکشند. اما در حین این فرآیند، مواد داغی را به بیرون پرتاب میکنند که توسط ستاره شناسان قابل شناسایی است.
بر اساس دادهها، این سیاهچاله با تنها ۲ درصد از حداکثر نظری خود (محدودیت ادینگتون) در حال "مصرف" مواد است.
چالشها و اهمیت کشف
اکثر سیاهچالههایی که تاکنون مشاهده شدهاند، به دلیل نزدیکی به محدودیت ادینگتون بسیار درخشان هستند و یافتن آنها آسانتر است. این کشف میتواند آمار سیاهچالههای نسبتاً غیرفعال را در کیهان جوان بهبود ببخشد.
ابزارهایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب به ستارهشناسان کمک کردهاند این سیاه چالهها را شناسایی کنند. اما همچنان این سؤال باقی است که چگونه چنین سیاه چالههایی تنها ۸۰۰ میلیون سال پس از بیگبنگ توانستهاند اینقدر بزرگ شوند. این سیاهچاله با جرمی حدود ۴۰۰ میلیون برابر خورشید در مقایسه با کهکشان اطرافش که نسبتاً کوچک است، بسیار عظیم به نظر میرسد.
نظریهها درباره رشد سریع سیاهچالهها
نسبت جرم سیاه چاله به جرم کهکشان در این مورد بسیار نامتعادل است. در حالی که معمولاً سیاه چالهها تنها ۰.۱ درصد از جرم کل کهکشان را تشکیل میدهند، این سیاه چاله تقریباً ۴۰ درصد از جرم کهکشان خود را شامل میشود.
برخی نظریهها بیان میکنند که این سیاه چالهها سنگینتر از چیزی که قبلاً تصور میشد متولد میشوند، در حالی که برخی دیگر پیشنهاد میکنند که رشد آنها میتواند از محدودیت ادینگتون فراتر رود. نویسندگان مقاله بر این باورند که تنها با در نظر گرفتن دورههای کوتاهی از رشد سریع، میتوان جرم مشاهده شده را توضیح داد.
چرخش و ویژگیهای سیاهچاله
میزان رشد سیاه چالهها به تعادلی بین جذب مواد توسط گرانش و دفع مواد توسط جریانهای خروجی بستگی دارد. به گفته Porth، "رشد دو تا سه برابر محدودیت ادینگتون ممکن است، اما این رشد سریع معمولاً کوتاهمدت است."
نویسندگان مقاله تأکید کردهاند که چرخش کند سیاهچالهها در این مطالعه در نظر گرفته نشده است. این عامل میتواند توضیحی برای رشد بدون شکستن محدودیتها ارائه دهد. Porth اضافه میکند: "اگر بتوانیم روشی برای مشاهده بهتر سرعت چرخش سیاهچالهها پیدا کنیم، درک ما از این اجرام بهبود خواهد یافت."