براساس گزارشی از ساینسآلرت، تحلیلهای تازهای که روی یک نقطه سرخ کوچک موسوم به «صخره» انجام شده، نشان میدهد این نقاط نورانی میتوانند سیاهچالههای کلانجرمی باشند که درون ابرهای بسیار متراکم و حجیم گاز قرار گرفتهاند؛ یعنی شبیه ستارههایی که هستهشان یک سیاهچاله است و اطرافشان را لایهای از گاز فراگرفته است.
این یافته توضیح مناسبی برای معمایی است که اخترشناسان مدتی است در حال بررسی آن هستند؛ چرا که شکستگی موجود در نور این نقاط سرخ کوچک باعث شده کهکشانها در جهان اولیه بسیار پیرتر از حد انتظار به نظر برسند.
تیمی از محققان به سرپرستی آنا دِ گراف، اخترفیزیکدان مؤسسه ماکس پلانک در آلمان، ثابت کردند که نور دریافتی از «صخره» نمیتواند تنها نتیجه حضور تعداد زیادی ستاره پیر و پرجرم باشد. آنها معتقدند محتملترین سناریو این است که یک منبع نوری بسیار درخشان و یونیزهکننده، در میان گازی متراکم پنهان شده که نور را جذب و به سمت طول موجهای قرمز متمایل میکند. مدلی که بهترین تطابق را با دادهها دارد، همان مدلی است که به آن «ستاره سیاهچالهای» میگویند.
برای فهم بهتر این موضوع، باید پدیدهای به نام «شکست بالمر» را بشناسیم؛ این شکست، تغییر ناگهانی در طیف نور اجرام آسمانی است که به دلیل جذب نور فرابنفش توسط اتمهای هیدروژن رخ میدهد. معمولاً چنین شکست شدیدی فقط زمانی مشاهده میشود که کهکشانها بیشتر ستارههای جوان و پرجرم خود را از دست دادهاند و ستارههای نوع A که سردتر و پایدارتر هستند، غالب شدهاند. نکته عجیب اینجاست که این تغییر طیفی در اجرامی دیده شده که تنها چند صد میلیون سال پس از بیگبنگ شکل گرفتهاند؛ یعنی بسیار زودتر از آنکه کهکشانها فرصت تکامل چنین ویژگیهایی را داشته باشند.
جرم آسمانی «صخره» حتی نسبت به نمونههای مشابه هم اسرارآمیزتر است. نوری که از این جرم به زمین رسیده، تقریباً ۱۲ میلیارد سال در فضا سفر کرده و ما در واقع تصویری از دورترین گذشته کیهان را مشاهده میکنیم. شگفتانگیز اینکه شکست بالمر در نور «صخره» بسیار قویتر از هر نمونه دیگری است که تاکنون دیده شده است. این ویژگی غیرمنتظره با مدلهای نجومی رایج همخوانی ندارد و همین موضوع دانشمندان را به جستجوی تئوریهای جدید واداشت تا بتوانند رفتار غیرعادی این جرم را توضیح دهند.
به طور معمول، شکست بالمر هم در طیف نور کهکشانها و هم در نور ستارگان دیده میشود. طیف نوری «صخره» بیشتر شبیه یک ستاره بود تا یک کهکشان. بر همین اساس، پژوهشگران مدلی را مطرح کردند که در آن یک سیاهچاله کلانجرم در مرکز جرم قرار دارد و از دیسک گازی اطرافش تغذیه میکند. این سیاهچاله در میان لایه ضخیمی از هیدروژن محصور شده که مانند جو یک ستاره، نور را تغییر میدهد. میتوان گفت چیزی شبیه به یک ستاره غولپیکر داریم، اما به جای اینکه هسته آن از همجوشی هستهای تشکیل شده باشد، یک سیاهچاله در مرکز آن جای گرفته است.
وقتی پژوهشگران این مدل «ستاره سیاهچالهای» را در شبیهسازی رایانهای اجرا کردند، نتایج شگفتآوری به دست آمد. طیفی که این مدل تولید کرد، کاملاً با دادههای واقعی ثبت شده توسط تلسکوپ جیمز وب از جرم «صخره» مطابقت داشت. به بیان سادهتر، ویژگیهای نوری که در شبیهسازی دیده شد، دقیقاً همان چیزی بود که در مشاهدات واقعی دیده شده بود. این تطابق قوی نشان میدهد که شاید برخی از نقاط کوچک و سرخرنگی که در جهان بسیار اولیه مشاهده میشوند، در واقع کهکشانهای کامل نباشند و به جای آن، «ستارههای سیاهچالهای» باشند.
البته این ایده فعلاً در حد یک فرضیه است و برای اثبات آن به تحقیقات بیشتری نیاز است؛ اینکه آیا چنین اجرامی واقعاً وجود دارند، چگونه شکل گرفته و تکامل مییابند و نشانههای دیگری که حضورشان را تأیید کند، کداماند؟ با این وجود، این نظریه میتواند بخش مهمی از معمای وجود کهکشانهای عجیب و غیرمنتظره در آغاز کیهان را حل کند بدون اینکه قوانین پذیرفته شده کیهانشناسی را زیر سؤال ببرد.
«صخره» در حال حاضر قویترین شاهد مستقیم است که نشان میدهد شکست بالمر در این اجرام ممکن است ناشی از فعالیت سیاهچالهها باشد نه صرفاً جمعیت ستارههای پیر. دادههای دقیق تلسکوپ فضایی جیمز وب نقش مهمی در تبدیل این جرم به نقطه عطفی برای توسعه مدلهای آینده مرتبط با سیاهچاله و ستاره داشته است.
