بزرگ‌ترین جت‌های سیاه‌چاله‌ای که تاکنون مشاهده شده‌اند، نشان می‌دهند که این هیولاهای کیهانی ممکن است نقشی حتی مهم‌تر از آن‌چه که قبلاً تصور می‌شد در شکل‌گیری کهکشان‌ها ایفا کنند.

ستاره‌شناسان، بزرگ‌ترین جفت جت‌های سیاه‌چاله‌ای که تاکنون رصد شده‌اند را کشف کرده‌اند. این جت‌ها با طول ۲۳ میلیون سال نوری، به اندازه طول ۱۴۰ کهکشان راه شیری هستند که پشت سر هم قرار گرفته‌ باشند.

این جفت جت عظیم، که "پرفیریون" نام‌گذاری شده‌اند (نام یک غول در اساطیر یونان)، پرتوهای غول‌پیکری از ماده یونیزه شده هستند که از یک سیاه‌چاله با سرعت نزدیک به نور فوران کرده‌اند. منشأ آن‌ها یک سیاه‌چاله عظیم در فاصله ۷.۵ میلیارد سال نوری از زمین است که با قدرتی برابر با تریلیون‌ها ستاره فوران کرده است.

این جت‌ها در میان ۱۰,۰۰۰ جت دیگر در یک بررسی توسط تلسکوپ رادیویی "شبکه فرکانس پایین اروپا" (LOFAR) کشف شدند. با مطالعه این فوران‌های عظیم، دانشمندان امیدوارند بفهمند چگونه این جت‌ها جهان اولیه را به شکلی که امروزه می‌بینیم، شکل داده‌اند. محققان یافته‌های خود را در مجله Nature منتشر کردند.

مارتین اوی، نویسنده اصلی این مطالعه و محقق پسادکترا در زمینه نجوم رصدی، در مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech)، در ایمیلی گفت: "این جفت صرفا به اندازه منظومه شمسی یا یک راه شیری نیست؛ بلکه ما در مورد مجموع ۱۴۰ برابر قطر کهکشان راه شیری صحبت می‌کنیم. کهکشان راه شیری در برابر این دو جت عظیم ذرات، مانند یک نقطه کوچک خواهد بود."

سیاه‌چاله‌های ابرپُرجرم معمولاً در مراکز کهکشان‌ها قرار دارند و ماده را از اطراف خود جذب کرده و سپس آن را با سرعت‌های بسیار بالا به بیرون پرتاب می‌کنند، که این کار، نوعی فرآیند بازخوردی ایجاد می‌کند و باعث شکل‌گیری کهکشان‌ها می‌شود.

اما دانشمندان هنوز به طور کامل نمی‌دانند که این موتورهای کیهانی و جت‌هایی که از آن‌ها خارج می‌شوند، چگونه بر کهکشان‌های اطرافشان تأثیر می‌گذارند.

برای پاسخ بهتر به این پرسش، محققان به جستجوی جت‌های پنهان سیاه‌چاله‌ای پرداختند و تصاویر رادیویی LOFAR را با دقت بررسی کردند. آن‌ها همچنین از ابزارهای یادگیری ماشینی و کمک شهروند- دانشمندان استفاده کردند تا جت‌هایی که احتمالاً نادیده گرفته شده بودند را، شناسایی کنند.

پس از مشاهده اولین نشانه‌های گازهای عظیم پرفیریون، محققان به انجام مشاهدات تکمیلی با استفاده از تلسکوپ رادیویی "Giant Metrewave" (GMRT) در هند و دستگاه طیف‌سنجی انرژی تاریک (DESI) در آریزونا پرداختند تا منشأ این جت‌ها را تا یک کهکشان عظیم ردیابی کنند که حدود ۱۰ برابر بزرگ‌تر از کهکشان راه شیری است.

مشاهدات بیشتر با کمک رصدخانه Keck در هاوایی، مکان دقیق پرفیریون را آشکار کرد و نشان داد که ستون‌های آن به شدت تا رشته‌های شبکه کیهانی، که کهکشان‌ها را به هم متصل کرده و تغذیه می‌کنند، گسترش یافته‌اند.

اوی می‌افزاید: "تا به حال، این سیستم جت‌های عظیم به عنوان پدیده‌ای در کیهان اخیر شناخته می‌شدند. اگر جت‌های دوردستی مانند این بتوانند به مقیاس شبکه کیهانی گسترش یابند، پس هر نقطه‌ای در جهان ممکن است در زمانی از تاریخچه کیهانی تحت تأثیر فعالیت‌های سیاه‌چاله‌ها قرار گرفته باشد."

اندازه بزرگ پرفیریون، که حدود ۴۰ برابر بزرگ‌تر از ساختار جت قبلی به نام آلکیونئوس است ، نشان می‌دهد که فوران‌های سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم نقشی حتی مهم‌تر از آنچه در ابتدا تصور می‌شد در شکل‌گیری جهان امروز ایفا کرده‌اند.

پرفیریون همچنین از نوعی سیاه‌چاله منشاء گرفته که در کیهان اولیه رایج بوده، اما قبلاً تصور نمی‌شد که جت‌های عظیمی تولید کند. این بدان معناست که ممکن است فوران‌های بیشتری از این نوع در کیهان اولیه پنهان باشد.

اوی اظهار داشت: "ما شاید فقط در حال مشاهده نوک کوه یخ باشیم. بررسی LOFAR ما تنها ۱۵ درصد از آسمان را پوشش داده است. و احتمالاً بیشتر این جت‌های عظیم به سختی قابل مشاهده هستند، بنابراین ما باور داریم که بسیاری از این غول‌ها هنوز آن بیرون وجود دارند."

گام‌های بعدی محققان این است که بررسی کنند چگونه جت‌های عظیم، کیهان اولیه را شکل داده‌اند؛ زیرا آن‌ها پرتوهای کیهانی، اتم‌های سنگین، گرما و میدان‌های مغناطیسی را در سراسر کهکشان‌ها پراکنده کرده‌اند.

اوی افزود: "خاصیت مغناطیسی روی سیاره ما باعث شکوفا شدن حیات شد، بنابراین ما می‌خواهیم بفهمیم این مغناطیس چگونه به وجود آمده است. ما می‌دانیم که مغناطیس، سراسر شبکه کیهانی را فرا گرفته، سپس به کهکشان‌ها و ستارگان و در نهایت به سیارات راه پیدا کرده است، اما پرسش این است: این مغناطیس از کجا شروع شده است؟ آیا این جت‌های عظیم مغناطیس را در سرتاسر کیهان پخش کرده‌اند؟"

منبع خبر: LiveScience

Nature