بیگ بنگ: آیا یک سیاهچاله می‌تواند سرنخ‌هایی از “عصر بازیونیده شدن” را برملا کند؟ کهکشان‌های نزدیک و سیاهچاله‌های آنها می‌توانند پاسخ سوالاتی دربارۀ آغاز کیهان را در خود جای داده باشند.

به گزارش بیگ بنگ، محققان دانشگاه آیووا در یک مطالعه‌ی جدید کشف کردند که یک سیاهچاله درون کهکشان Tol 0440-381 حدود یک میلیون برابر درخشان‌تر از خورشید می‌تابد. به گفته‌ی محققان، این نشان می‌دهد که سیاهچاله‌های قدرتمند می‌توانند نقش بزرگی در تکامل کیهانی ایفا کرده باشند.

صدها هزار سال بعد از بیگ بنگ، کیهان برای مدتی روشن شد اما هیچ ستاره‌ای نداشت. این “عصر تاریک” حدود 400 هزار سال پس از بیگ بنگ به پایان رسید، وقتی نخستین ستاره‌ها شروع به شکل‌گیری کردند و نور در کیهانِ جوان رخنه کرد. به گفته محققان، این ستاره‌های اولیه غول‌پیکر بودند، یعنی حدود 30 تا 300 برابر جرم خورشید ما و میلیون‌ها برابر درخشان‌تر از آن. این کوره‌های ستاره‌ای قدرتمند فقط به مدت چند میلیون سال روشن ماندند و سپس بصورت ابرنواختر منفجر شدند.

در حالی که زندگی ستاره‌های اولیه کوتاه بود، اما تأثیر شگرفی بر کیهان نوین گذاشتند. انفجارهای پرانرژی، انرژی شدیدی را به فضا ساطع کرد؛ این انرژی به حدی قدرتمند بود که اتم‌های هیدروژن را به الکترون‌ها و پروتون‌ها شکافت و دورۀ جدیدی را در تاریخچه کیهان ایجاد کرد: “عصر بازیونیده شدن” با کهکشان‌ها و ستاره‌های اولیه‌ی کیهان ظهور پیدا کرد و تا حدود یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ ادامه یافت.

نور قدرتمندی که این ستاره‌ها منتشر کردند و تبدیل شدنِ مکرر آنها به سیاهچاله‌ها پس از انفجار ابرنواختری، احتمالاً نقش بزرگی در شکل دادن کهکشان‌ها داشت که خیلی زود کیهان را اشغال کردند. با این حال، جزئیات این رویداد هنوز نامشخص است. تلسکوپ فضایی جیمز وب در 24 ژانویه به منزلگاه خود در فضا رسید و دانشمندان در تلاشند تا از این ابزار قدرتمند برای پاسخ به سوالاتی دربارۀ نوجوانی کیهان استفاده کنند.

بتازگی گروهی از محققان با استفاده از داده‌های رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا در فوریه سال 2021، سیاهچاله‌ی قدرتمند درون Tol 0440-381 را شناسایی کرده و شباهت‌هایی را با ستاره‌هایی که عصر “بازیونیده شدن” را روشن کردند، یافتند. “فیل کارت”، استاد و رئیس گروه اخترفیزیک در دانشگاه آیووا و نویسنده این مطالعه گفت: « خروجی‌ سیاهچاله‌ها احتمالا برای فرار پرتوهای فرابنفش از کهکشان‌هایی که محیط بین‌کهکشانی را دوباره یونیزه می‌کنند، مهم باشد.»

“کارت” گفت: «ما هنوز نمی‌توانیم منابعی که واقعاً به یونیزه شدن مجدد جهان کمک کرده‌اند را ببینیم، چون آنها بسیار دور هستند. ما به یک کهکشان نزدیک با ویژگی‌هایی مشابه کهکشان‌هایی که در جهان اولیه شکل گرفته‌اند، نگاه کردیم. یکی از دلایل اصلی ساخت تلسکوپ فضایی جیمز وب، تلاش برای دیدن کهکشان‌هایی بود که میزبان منابعی بودند که در واقع نیروی یونیزه شدن مجدد جهان را تامین کردند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در ماهنامه انجمن سلطنتی نجوم منتشر شده است.

♦ در کیهان‌شناسی، بازیونیده‌ شدن نام فرایندی است که طی آن ماده پس از دوران تاریک مجدداً یونیزه شد و دومین گذار فاز اصلی گاز در جهان است. از آنجا که بیشتر ماده باریونی به شکل هیدروژن است، معمولاً این فرایند به بازیونیده‌شدن گاز هیدروژن اشاره دارد. هلیم نخستین نیز دچار همین گذار فاز شد هر چند گذار فاز آن در نقطه دیگری از تاریخ کیهان که بازیونیده‌شدن هلیم نام دارد، اتفاق افتاد.

ترجمه: سحر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com