علوم آزمایشگاهی

سیاهچاله های بسیار پرجرم در داخل کهکشان های در حال مرگ در کیهان اولیه کشف شد

supermassive-black-holes-inside-of-dying-galaxies-detected-in-early-universe-m

ستاره شناسان مشاهدات را برای تشخیص سیگنال سیاهچاله های پرجرم فعال ترکیب کردند

یک تیم بین‌المللی از اخترشناسان از پایگاه داده‌ای استفاده کردند که مشاهدات بهترین تلسکوپ‌های جهان، از جمله تلسکوپ سوبارو را ترکیب می‌کرد تا سیگنال‌های سیاه‌چاله‌های پرجرم فعال کهکشان‌های در حال مرگ را در اوایل کیهان شناسایی کنند. ظاهر این سیاه‌چاله‌های پرجرم فعال با تغییرات در کهکشان میزبان مرتبط است، و نشان می‌دهد که یک سیاه‌چاله می‌تواند تأثیرات گسترده‌ای بر تکامل کهکشان میزبانش داشته باشد.

کهکشان راه شیری که در آن زندگی می کنیم شامل ستارگان در سنین مختلف، از جمله ستارگانی است که هنوز در حال شکل گیری هستند. اما در برخی از کهکشان‌های دیگر که به کهکشان‌های بیضوی معروف هستند، همه ستارگان پیر و تقریباً هم سن هستند. این نشان می‌دهد که کهکشان‌های بیضوی در اوایل تاریخ خود دوره‌ای از شکل‌گیری ستاره‌های پربار داشتند که ناگهان به پایان رسید. چرا این شکل‌گیری ستاره در برخی کهکشان‌ها متوقف شد اما در برخی دیگر به خوبی درک نشده است. یک احتمال این است که یک سیاهچاله بسیار پرجرم گاز برخی کهکشان ها را مختل کند و محیطی نامناسب برای تشکیل ستاره ایجاد کند.

برای آزمایش این نظریه، ستاره شناسان به کهکشان های دوردست نگاه می کنند. با توجه به سرعت محدود نور، زمان لازم است تا نور در فضای خالی فضا حرکت کند. نوری که ما از جسمی در فاصله 10 میلیارد سال نوری از ما می بینیم باید 10 میلیارد سال طی کند تا به زمین برسد. بنابراین نوری که امروز می بینیم به ما نشان می دهد که کهکشان در 10 میلیارد سال پیش زمانی که نور آن کهکشان را ترک کرد چگونه به نظر می رسید. بنابراین نگاه کردن به کهکشان های دور مانند نگاه کردن به گذشته است. اما فاصله میانی همچنین به این معنی است که کهکشان های دور کم نورتر به نظر می رسند و مطالعه را دشوار می کند.

برای غلبه بر این مشکلات، یک تیم بین المللی به رهبری کی ایتو در SOKENDAI در ژاپن از بررسی تکامل کیهانی (COSMOS) برای نمونه برداری از کهکشان هایی در فاصله 9.5 تا 12.5 میلیارد سال نوری استفاده کردند. COSMOS داده های گرفته شده توسط تلسکوپ های پیشرو جهان، از جمله آرایه میلی متری/زیر میلی متری بزرگ آتاکاما (ALMA) و تلسکوپ سوبارو را ترکیب می کند. COSMOS شامل امواج رادیویی، نور مادون قرمز، نور مرئی و داده های اشعه ایکس است.

این تیم ابتدا از داده‌های نوری و فروسرخ برای شناسایی دو گروه از کهکشان‌ها استفاده کرد: آنهایی که ستاره‌زایی در حال انجام هستند و آنهایی که تشکیل ستاره در آنها متوقف شده است. نسبت سیگنال به نویز داده های پرتو ایکس و امواج رادیویی برای شناسایی کهکشان های منفرد بسیار ضعیف بود. بنابراین تیم داده‌های کهکشان‌های مختلف را با هم ترکیب کردند تا تصاویری با نسبت سیگنال به نویز بالاتر از کهکشان‌های «متوسط» تولید کنند. در تصاویر میانگین، این تیم انتشار اشعه ایکس و رادیویی را برای کهکشان‌های بدون تشکیل ستاره تایید کرد. این اولین باری است که چنین تشعشعاتی برای کهکشان های دوردست بیش از 10 میلیارد سال نوری از ما کشف می شود. علاوه بر این، نتایج نشان می‌دهد که تشعشعات پرتو ایکس و رادیویی آنقدر قوی هستند که نمی‌توان آن‌ها را به تنهایی توسط ستارگان کهکشان توضیح داد، که نشان‌دهنده وجود یک سیاه‌چاله بسیار پرجرم است.

این نتایج نشان می‌دهد که پایان ناگهانی شکل‌گیری ستاره در کیهان اولیه با افزایش فعالیت سیاه‌چاله‌های پرجرم مرتبط است. تحقیقات بیشتری برای تعیین جزئیات رابطه مورد نیاز است.

– این بیانیه مطبوعاتی در ابتدا در وب سایت موسسه ملی علوم طبیعی منتشر شد

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.