چرا برخی کوازارها اینقدر تنها هستند؟

هنگامی که آنها در حال ‘تغذیه’ هستند، فواره های مواد همراه با تشعشعات مرتبط را منفجر می کنند که می تواند از بقیه کهکشان پیشی بگیرد. اینها به عنوان اختروش شناخته می شوند و معمولاً در مناطقی یافت می شوند که مقادیر زیادی گاز وجود دارد. با این حال، یک مطالعه اخیر تعداد اختروش هایی را که به تنهایی در کیهان هستند، بیشتر از حد انتظار نشان می دهد. این تنهاها نه توسط کهکشان ها احاطه شده اند و نه منبعی از گاز. بنابراین این سوال باقی می ماند که چگونه آنها اینقدر درخشان می درخشند.

یک اختروش یا جرم شبه ستاره‌ای که به طور رسمی شناخته می‌شوند، از قوی‌ترین و پرانرژی‌ترین اجرام در کیهان هستند. آنها معمولاً توسط یک سیاهچاله بسیار پرجرم در مرکز یک کهکشان تغذیه می شوند. ماده توسط گرانش به سمت سیاهچاله کشیده می شود و همانطور که انجام می شود، به شکل مارپیچی در یک قرص برافزایشی شکل می گیرد. اینجاست که نیروهای اصطکاک و گرانش مواد را تا دمای بسیار بالا گرم می‌کنند و نور و تشعشع شدیدی را ساطع می‌کنند که می‌تواند از نور تمام ستاره‌های کهکشان در کنار هم بتابد.

گروهی از ستاره شناسان از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا برای کاوش ۵ اختروش باستانی دوردست استفاده کردند. تصور می شود که آنها بین ۶۰۰ تا ۷۰۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ شکل گرفته اند و یک میلیارد برابر جرم خورشید دارند. آنها آنقدر انرژی تولید می کنند که بیش از یک تریلیون بار درخشان تر از ستاره محلی ما هستند!

این اجرام ۱۳ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارند اما به دلیل درخشندگی بسیار زیاد، نور آنها در سراسر کیهان قابل تشخیص است. با این حال، شگفت‌انگیز واقعی این است که آن‌ها در محیط‌های مختلف و متنوعی پیدا شده‌اند. طبق پیش‌بینی مدل‌ها، «میدان‌های اختروش» که شناخته می‌شوند، مناطقی از فضا مملو از کهکشان‌ها هستند. به نظر می‌رسد که بقیه منزوی شده‌اند و تنها با چند کهکشان سرگردان در نزدیکی فضا در حال حرکت هستند.

با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب بین مرداد ۱۴۰۱ تا خرداد ۱۴۰۲ چندین عکس از هر میدان اختروش برای تولید یک موزاییک گرفته شد. این تصاویر در طول موج های متعدد گرفته شده و به هم چسبیده شده اند و تصویر کاملی از منطقه فضای اطراف هر کوازار ارائه می دهند. با استفاده از این رویکرد، تیم می‌تواند تشخیص دهد که نور از کهکشان همسایه است یا از اختروش مرکزی.

این کشف در مواجهه با مدل‌های اختروشی است که معمولاً آنها را در کهکشان‌های میزبان با ذخایر فراوان گاز و غبار برای تغذیه آنها قرار می‌دهند. یافتن اختروش‌های شناور در حفره‌ها باعث شده است که ستاره‌شناسان برای درک و اصلاح نظریه‌ها سر خود را خارانند. البته این امکان وجود دارد که کهکشان های میزبان فقط قابل مشاهده نباشند، شاید آنها فقط توسط غبار پوشیده شده باشند.

زمانی که اختروش ها شکل گرفتند، جهان پر از رشته های ماده تاریک بود. وجود این ماده از طریق فعل و انفعالات گرانشی گاز و غبار را جذب می کند. از این مواد است که اختروش های مورد مطالعه تشکیل می شدند. با این حال کنجکاوی این است که آنها باید با سرعتی باورنکردنی از طریق برافزایش رشد می کردند تا به درخشندگی دست یابند که تنها چند صد سال پس از انفجار بزرگ مشاهده شد. مشاهدات بیشتری از میدان های اختروش مورد نیاز است تا ماهیت واقعی منطقه ای را که در آن وجود دارد شناسایی کنیم تا ماهیت آنها را به درستی درک کنیم.