با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، اخترشناسان موفق به کشف اختروش‌های بسیار عظیم و تنها در ۱۳ میلیارد سال پیش شدند. این اختروش‌ها به‌قدری بزرگ هستند که توضیح چگونگی رشد آنها بدون وجود منابع کافی برای تغذیه بسیار دشوار است.
این مشاهدات به‌شدت چالش‌برانگیز هستند زیرا سیاه‌چاله‌های تنها باید برای رسیدن به اندازه‌های بزرگ خود، ماده کافی جذب کنند. نکته تعجب‌برانگیز اینجاست که برخی از این سیاه‌چاله‌ها تنها چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ به این ابعاد عظیم دست یافته‌اند. این مسئله معمایی بزرگ برای دانشمندان ایجاد کرده است.
در مطالعات جدید، تیمی از دانشمندان محیط‌های پنج اختروش اولیه را بررسی کردند که زمانی شکل گرفته‌اند که جهان بین ۶۰۰ تا ۷۰۰ میلیون سال قدمت داشت. نتایج نشان داد که محیط اطراف این اختروش‌ها بسیار متنوع است. برخی در محیط‌های متراکم و پرجمعیت قرار داشتند، در حالی که برخی دیگر در مناطقی تقریباً خالی از منابع قرار داشتند.
سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم و چگونگی شکل‌گیری آنها
دانشمندان معتقدند که سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در مرکز تمامی کهکشان‌های بزرگ وجود دارند. این سیاه‌چاله‌ها به دلیل اندازه بسیار بزرگشان، نمی‌توانند مانند سیاه‌چاله‌های با جرم ستاره‌ای (که از مرگ ستارگان بزرگ شکل می‌گیرند) به وجود آمده باشند. سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم باید از طریق فرآیندهای دیگری مانند ادغام سیاه‌چاله‌های کوچکتر تشکیل شده باشند.
برخی از این سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در زمان بسیار کوتاهی پس از شکل‌گیری جهان به جرم‌های عظیمی دست یافتند. تلسکوپ فضایی جیمز وب به دانشمندان این امکان را می‌دهد که به بررسی محیط اطراف این سیاه‌چاله‌ها بپردازند و اطلاعات بیشتری درباره چگونگی رشد سریع آنها به دست آورند.
آیا سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در شبکه کیهانی قرار دارند؟
بر اساس مدل‌های کیهانی، سیاه‌چاله‌های عظیم باید در شبکه‌های تاریک ماده که به عنوان “شبکه کیهانی” شناخته می‌شوند، قرار داشته باشند. این شبکه‌ها، گاز و غبار را در کیهان اولیه هدایت کرده و سیاه‌چاله‌ها را تغذیه می‌کنند. این فرآیند باعث می‌شود که سیاه‌چاله‌ها به‌سرعت رشد کنند و به جرم‌های عظیم دست یابند.
با این حال، نتایج مشاهدات نشان می‌دهد که برخی از این سیاه‌چاله‌ها در مناطقی قرار دارند که به نظر نمی‌رسد ماده تاریک کافی برای تغذیه آنها وجود داشته باشد. این مسئله سوالات جدیدی را درباره مکانیسم‌های رشد سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم مطرح کرده است.
سوالات متداول
۱. اختروش چیست؟
اختروش‌ها هسته‌های فعال کهکشانی هستند که انرژی عظیمی را از سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در مرکز خود به بیرون منتشر می‌کنند.
۲. چرا مطالعه اختروش‌ها مهم است؟
اختروش‌ها به ما اطلاعاتی در مورد مراحل اولیه تشکیل کهکشان‌ها و رشد سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم می‌دهند.
۳. چگونه سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم رشد می‌کنند؟
سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم با جذب گاز و غبار اطراف خود، و از طریق ادغام با سیاه‌چاله‌های دیگر رشد می‌کنند.
۴. آیا تمامی سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در محیط‌های متراکم قرار دارند؟
خیر، مطالعات اخیر نشان می‌دهد که برخی از سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در محیط‌های کم‌تراکم و تقریباً خالی از منابع قرار دارند.
۵. تلسکوپ جیمز وب چه کمکی به مطالعه اختروش‌ها کرده است؟
تلسکوپ جیمز وب توانسته است تصاویری دقیق از محیط اطراف اختروش‌ها را ثبت کند و اطلاعات جدیدی در مورد نحوه رشد آنها ارائه دهد.
