کشف دورترین سیاه چاله در فاصله ۱۲ میلیارد سال نوری

درست دو میلیارد سال پس از آغاز جهان، گروهی بین‌المللی از ستاره‌شناسان یکی از کهکشان‌های کم‌یاب منتشرکننده‌ی پرتو گاما از دسته‌ی BL Lacertae را کشف کردند. این گروه از یکی از تلسکوپ‌های نوری بزرگ جهان به‌نام  GTC (مخفف Gran Teelscopio Ganarias) استفاده کردند که در رصدخانه‌ی del Roque del Los Muchachos قرار دارد.

گروه پژوهش از پژوهشگرانی از دانشگاه UCM اسپانیا، DESY آلمان، دانشگاه ریورساید کالیفرنیا و دانشگاه کلمسون (ایالات متحده) تشکیل و یافته‌های آن‌ها در مجله‌ی The Astrophysical منتشر شده است.

تنها درصد کمی از کهکشان‌ها پرتوهای گاما را منتشر می‌کنند. پرتو گاما یکی از پرتوهای شدید در طیف مرئی است. به‌اعتقاد ستاره‌شناسان، این فوتون‌های پرانرژی از مجاورت سیاه‌چاله‌های غول‌آسای مرکز کهکشان سرچشمه می‌گیرند. به این کهکشان‌ها، کهکشان‌های فعال گفته می‌شود. سیاه‌چاله ماده‌ی اطراف خود را می‌بلعد و جریان‌های پرانرژی یا به‌بیان‌دیگر جریان‌های هم‌راستای ماده و پرتو را منتشر می‌کند.

تعداد کمی از پرتوهای این کهکشان‌های فعال (کمتر از ۱ درصد) به‌صورت کاملا تصادفی در راستای زمین منتشر می‌شوند. دانشمندان به این کهکشان‌ها بلازر می‌گویند. بلازرها یکی از منابع قدرتمند تشعشعات کیهانی هستند. بلازرها به دو دسته تقسیم می‌شوند: ۱. BL Lac یا BL Lacertae؛ ۲. کوازارهای طیف یکنواخت (FSRQ).

براساس داده‌های موجود درباره‌ی این اجرام نجومی اسرارآمیز، FSRQها کهکشان‌های نسبتا جوان و مملو از گاز و غبار در اطراف مرکز خود هستند. با گذشت زمان، سیاه‌چاله‌ی مرکزی مواد اطراف را می‌بلعهد و FSRQ به شیء BL Lac تبدیل می‌شود. ویدی پالیا، پژوهشگر DESY و یکی از پژوهشگران این پروژه می‌گوید: «BL Lac ها معمولا مرحله‌ی تکامل‌یافته و مسن‌تر بلازرها هستند؛ درحالی‌که FSRQ جوان‌تر است.»

آلبرتو دومینگوئز، از مؤسسه‌ی ذرات فیزیک و کیهان (IPARCOS) در UCM و یکی از مؤلفان این پژوهش، نیز معتقد است: «ازآنجاکه سرعت نور محدود است، هرچه دورتر را نگاه کنیم، به آغاز سن جهان نزدیک‌تر می‌شویم.»

به‌عقیده‌ی ستاره‌شناسان، سن فعلی جهان تقریبا ۱۳/۸ میلیارد سال است. دورترین FSRQ در فاصله‌ای شناسایی شد که درست یک‌میلیارد سال از سن جهان می‌گذشت. درمقابل، دورترین BL lac در فاصله‌ای کشف شد که سن جهان ۲/۵ میلیارد سال بود؛ درنتیجه، فرضیه‌ی تکامل FSRQ به BL lac معتبر است. حال گروهی از دانشمندان بین‌المللی جرم جدیدی از نوع BL Lac به‌نام 4FGL J1219.0+3653 را کشف کرده‌اند که در فاصله‌ی دورتری قرار دارد.

جسوس کالگو، یکی دیگر از استادان IPARCOS-UCM و ازجمله مؤلفان پژوهش، معتقد است: «این کشف دانش پیشین ما درباره‌ی تکامل کیهانی بلازرها و کهکشان‌های فعال را نقد می‌کند.» پژوهشگران از ابزارهای EMIR و OSIRIS ساخت مؤسسه‌ی IAC استفاده و آن‌ها را روی GTC یا گرانتکان نصب کردند. رومان کورای، رئیس گرانتکان می‌گوید:

این نتایج نمونه‌ی واضحی از روش ترکیب ناحیه‌ی جمع‌آوری GTC، بزرگ‌ترین تلسکوپ نور مرئی جهان، با قابلیت‌های منحصر‌به‌فرد ابزارهای مکمل هستند که روی تلسکوپ نصب شده‌اند و درک ما از جهان را بهبود می‌دهند.