سیاه چاله های کلان جرم چگونه به سرعت رشد کردند؟

ستاره شناسان با انجام مطالعات جدید وجود سیاه چاله های کلان جرم مدت کوتاهی پس از شکل گیری عالم هستی را تأیید کرده و علت رشد سریع این غول های کیهانی عظیم الجثه را توضیح داده اند.

مطالعات جدید محققان نشان می دهد که سیاه چاله های کلان جرم از دوران آغاز شکل گیری عالم هستی یعنی زمانی که تنها 800 میلیون سال از عمر آن می گذشته، وجود داشته اند. اما این سیاله چاله ها چگونه توانسته اند با جمع آوری مقدار غیر قابل تصوری ماده در مدت زمان کوتاه به سیاه چاله کلان جرم (Supermassive black hole) تبدیل شوند؟

محققان ایتالیایی برای پاسخ به این سوال با انتشار مقاله ای در ژورنال The Astrophysical Journal مدلی را پیشنهاد داده اند که یک پروسه شکل گیری بسیار سریع را در فازهای آغازین توسعه سیاه چاله های کلان جرم نشان می دهد.

سیاه چاله های کلان جرم چگونه به سرعت رشد کردند؟

محققان می گویند سیاه چاله های کلان جرم به خاطر ادغام باقی مانده ستاره های فشرده مثل ستاره های نوترونی با سیاه چاله های ستاره‌وار کوچک، به سرعت رشد می کنند. نتایج تحقیقات آنها وجود سیاه چاله های کلان جرم را مدت کوتاهی پس از مهبانگ تأیید کرده و شکل گیری آنها در مدت زمان کوتاه با توجه به محدودیت های سن عالم هستی را امکان پذیر می داند.

محققان در مطالعات خود رشد سیاه چاله های کلان جرم در کهکشان های اولیه را بررسی کردند. این کهکشان های اولیه جد کهکشان های بیضی شکل عالم هستی مثل کهکشان راه شیری محسوب شده و تراکم گاز و نرخ تولد ستاره در آنها بالا بود.

محققان می گویند بزرگ ترین ستاره ها طول عمر بسیار کوتاهی دارند و به سرعت به سیاله چاله ستاره‌وار (Stellar black hole) تبدیل می شوند. این سیاه چاله ها جرم کم و چندین برابر خورشید داشته ولی بسیاری از آنها درون کهکشان های اولیه شکل می گیرند.

گازهای متراکم اطراف این کهکشان ها اثر اصطکاک دینامیکی بسیار قدرتمندی داشته و سیاه چاله های کوچک تر را به سرعت به مرکز کهکشان هدایت می کنند. این سیاله چاله ها پس از رسیدن به مرکز کهکشان در یکدیگر ادغام شده و دانه شکل گیری سیاه چاله کلان جرم را شکل می دهند.

بر اساس تئوری های کلاسیک، سیاه چاله کلان جرم با جذب مواد اطراف (عمدتاً گاز)، رشد دادن و سپس بلعیدن آنها با ریتم متناسب با جرم خود، در مرکز کهکشان شکل می گیرد. به همین دلیل در فازهای اولیه توسعه یعنی زمانی که جرم سیاه چاله کوچک است، رشد به کندی صورت می گیرد. این رشد آنقدر کند است که بر اساس محاسبات برای رسیدن به جرمی میلیاردها برابر خورشید به زمان بسیار طولانی و فراتر از عمر عالم هستی جوان (young Universe) نیاز است.

اما محققان در تحقیقات خود نشان دادند که این رشد می تواند با سرعت بسیار بیشتری رخ دهد. محاسبات آنها نشان می دهد پروسه حرکت و ادغام سیاه چاله های ستاره‌وار می تواند جرم دانه سیاه چاله کلان جرم را در تنها 50 الی 100 میلیون سال، به 10 تا 100 هزار برابر خورشید برساند. در این حالت رشد سیاه چاله مرکزی با جذب پیوسته و مستقیم گازها به سرعت رخ می دهد.

محققان می گویند به دلیل آغاز پروسه شکل گیری از دانه بسیار بزرگ، مکانیزم سیاه چاله مرکزی رشد سیاه چاله کلان جرم در همه ابعاد را امکان پذیر کرده و سبب شکل گیری آن در مدت زمان کوتاه پس از مهبانگ می شود. به عبارت کوتاه، 800 میلیون سال پس از مهبانگ سیاه چاله های کلان جرم توانایی شکل گیری داشته اند.

بلیط هواپیما

مطالب مرتبط

برای اولین بار سیاره‌ای در نزدیکی یک کوتوله سفید کشف شد

گروهی از ستاره شناسان برای اولین بار سیاره‌ای را کشف کرده‌اند که هر ۳۴ ساعت یکبار به دور یک «کوتوله سفید» گردش می‌کند. این کشف نشان می‌دهد سیارات می‌توانند وارد کمربند حیات (HZ) کوتوله‌های سفید شده و احتمالاً شرایط مناسب برای پشتیبانی از حیات را ایجاد کنند.این سیاره WD 1856 b نام داشته و جرمش... ادامه مطلب

اولین هوابند خصوصی اواخر ۲۰۲۰ راهی ایستگاه فضایی بین‌المللی می‌شود

راکت فالکن ۹ اسپیس‌اکس به زودی زمین را به مقصد ایستگاه فضایی بین المللی ترک می‌کند تا اولین هوابند (Airlock) ساخته شده توسط یک شرکت خصوصی را تحویل این ایستگاه دهد.این هوابند که Bishop نام دارد، توسط شرکت هوافضا Nanoracks ساخته شده و قرار است محموله‌ها از طریق آن از درون ایستگاه به فضای بیرون... ادامه مطلب

ماسک از پرتاب نمونه اولیه راکت استارشیپ تا ارتفاع ۱۸ هزار متری می‌گوید

مدیرعامل اسپیس ایکس، ایلان ماسک اطلاعات و جزئیات جدیدی درباره نمونه آزمایشی بعدی راکت استارشیپ یعنی SN8 به اشتراک گذاشته است.نمونه‌های اولیه راکت استارشیپ با نام‌های SN5 و SN6 تا به امروز توانسته‌اند دو بار تا ارتفاع ۱۵۰ متری پرواز کرده و فرود موفقی داشته باشند. نمونه بعدی، SN8 نام دارد که به گفته ماسک،... ادامه مطلب

استارتاپ Astra در اولین پرتاب راکت به مدار شکست خورد

استارتاپ پرتاب راکت «Astra» در نهایت توانست اولین ماموریت آزمایشی خود را در «آلاسکا» انجام دهد که البته «Rocket 3.1» به مدار نرسید.Astra از قبل اعلام کرده بود که انتظاری برای رسیدن این راکت به مدار ندارد و هدف نهایی آن، رسیدن به مدار پس از سه پرتاب آزمایشی است. هدف از انجام ماموریت اخیر،... ادامه مطلب

همکاری «ناسا» با شرکت های خصوصی برای نمونه برداری از خاک ماه

«ناسا» به عنوان بخشی از برنامه خود برای فرستادن نخستین زن فضانورد و یک مرد به ماه در سال 2024 و همچنین ادامه فعالیت تحقیقاتی خود، نیاز دارد تا خاک این کره اسرار آمیز را بیشتر مورد بررسی قرار دهد. در واقع لازم است پیش از آنکه فضانوردان به سطح ماه برسند، مطالعاتی بیشتری در... ادامه مطلب

ناسا کار ساخت کاوشگر «خوش بینی»، برادر دوقلوی «استقامت» را تمام کرد

مردادماه، جدیدترین مریخ نورد ناسا با نام «استقامت» (Perseverance) از ایالت فلوریدا به فضا پرتاب شد. این ربات خبرساز، مجهز به  شش چرخ است و در ابعادی هم‌اندازه‌ ماشین شاسی بلند قرار است رمز و رازهای سیاره مریخ را مورد مطالعه قرار دهد.اکنون ناسا برادر دوقلوی کاوشگر استقامت را به نام «Optimism» یا «خوش‌بینی» ساخته است.... ادامه مطلب

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟