تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به تازگی چیزی را رصد کرده که تمام معادلات نجوم را بههم ریخته است: یک سیاهچاله بزرگ با جرمی ۵۰ میلیون برابر خورشید که فقط ۷۰۰ میلیون سال پس از بیگبنگ وجود داشته است. نکته عجیبتر اینجاست که این غول کیهانی در کهکشانی به نام «Abell 2744-QSO1» قرار دارد که تقریباً هیچ ستارهای ندارد؛ موضوعی که نظریههای فعلی درباره تولد کهکشانها و سیاهچالهها را با مسئلهای جدی روبهرو کرده است.
به گزارش نیوساینتیست، طبق نظریههای استاندارد اخترفیزیک، سیاهچالهها و ستارهها پیوندی ناگسستنی دارند. ابتدا ستارهها از ابرهای گازی متراکم متولد میشوند و سپس با مرگ ستارههای غولپیکر و تمامشدن سوختشان، سیاهچالهها پدید میآیند. اما سیاهچاله کشفشده در کهکشان QSO1 این قانون بنیادین را نقض کرده است. این کهکشان جرم ستارهای بسیار ناچیزی دارد؛ یعنی ستاره کافی برای توجیه وجود چنین سیاهچاله بزرگی در آن وجود ندارد. به زبان ساده، انگار این سیاهچاله بدون اینکه کهکشان نرمالی در اطرافش ساخته شود، رشد کرده و به غولی بزرگ تبدیل شده است که این یک تضاد آشکار با علم فعلی ماست.
این احتمال وجود دارد که ما با یک «سیاهچاله اولیه» روبهرو باشیم. این ایده که اولینبار در دهه ۱۹۷۰ توسط «استیون هاوکینگ» و «برنارد کار» مطرح شد، پیشنهاد میکند که برخی سیاهچالهها نه از مرگ ستارهها، بلکه مستقیماً از نوسانات شدید چگالی در لحظات پس از بیگبنگ به وجود آمدهاند.
پژوهشگران دانشگاه کمبریج با انجام شبیهسازیهای پیشرفته نشان دادند که اگر یک بذر سیاهچاله اولیه وجود داشته باشد، میتواند گازهای اطراف را ببلعد و بدون نیاز به تشکیل ستارههای زیاد، به چنین جرمی برسد. نتایج شبیهسازی آنها، هم از نظر جرم و هم از نظر عناصر شیمیایی اطراف کهکشان، با دادههای تلسکوپ جیمز وب مطابقت نزدیکی دارد.
اگرچه نظریه سیاهچالههای اولیه با مشاهدات دانشمندان سازگار است، اما هنوز چالشهایی وجود دارد. شبیهسازیهای استاندارد نشان میدهند که سیاهچالههای اولیه معمولاً جرمی حدود یک میلیون برابر خورشید دارند، اما غول کشفشده در QSO1 پنجاه برابر سنگینتر است و توضیح رشد سریع آن دشوار است. دانشمندان حدس میزنند که شاید این سیاهچالههای اولیه در گروههای متراکم شکل گرفته و با ادغام سریع با یکدیگر به این جرم رسیدهاند.
چالش دیگر این است که برای شکلگیری چنین سیاهچالههایی به انفجارهای شدید تشعشعات پرانرژی نیاز است که هنوز منبعی برای آن در نزدیکی این کهکشان یافت نشده است. بااینحال، اگر تلسکوپ جیمز وب کهکشانهای مشابه بیشتری را کشف کند، میتواند ثابت کند که برخی از بزرگترین سیاهچالههای عالم، فرزندان ستارهها نیستند، بلکه یادگاران سپیدهدم کیهان هستند.
