بزرگ‌ترین نقشه سیاه‌چاله‌های پرجرم فعال جهان منتشر شد

نقشه جدید سیاه‌چاله‌های پرجرم فعال جهان شامل ۱.۳ میلیون سیاه‌چاله از سراسر جهان منتشر شده که به درک بهتر خواص ماده تاریک کمک می‌کند.

ستاره شناسان با نقشه جدیدی از سیاهچاله‌های پرجرم فعال که در مرکز کهکشان‌ها قرار دارند، بزرگ‌ترین حجم جهان را ترسیم کرده‌اند. سیاهچاله‌هایی که اختروش نامیده می‌شوند، از قضا برخی از درخشان‌ترین اجرام کیهان هستند. نقشه جدید مکان ۱.۳ میلیون اختروش را در فضا و زمان ثبت می‌کند که دورترین آنها متعلق به زمانی معادل ۱.۵ میلیارد سال پیش است. این نقشه می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا خواص ماده تاریک را بهتر درک کنند.

ستاره شناسان با نقشه جدیدی از سیاهچاله‌های پرجرم فعال که در مرکز کهکشان‌ها قرار دارند، بزرگ‌ترین حجم جهان را ترسیم کرده‌اند. برای مقایسه، جهان در حال حاضر ۱۳.۷  میلیارد سال سن دارد. دیوید هاگ، یکی از خالقان این نقشه، دانشمند تحقیقاتی ارشد در مرکز محاسباتی موسسه Flatiron می‌گوید: این کاتالوگ اختروش با همه کاتالوگ‌های قبلی متفاوت است زیرا نقشه‌ای سه بعدی از بزرگ‌ترین حجم جهان را به ما می‌دهد. البته باید به‌این نکته اشاره کنیم این فهرستی نیست که شامل بیشترین اختروش‌ها و کاتالوگی با بهترین کیفیت اندازه‌گیری اختروش‌ها نیست، بلکه کاتالوگی با بیشترین حجم کل جهان نقشه‌برداری شده است.

هاگ و همکارانش این نقشه را در مقاله‌ای که ۱۸ مارس در مجله Astrophysical منتشر شد، ارائه کردند. نویسنده اصلی مقاله، کیت استوری-فیشر، محقق فوق دکتری در مرکز بین‌المللی فیزیک دونوستیا در اسپانیا است. دانشمندان نقشه جدید را با استفاده از داده‌های تلسکوپ فضایی گایا متعلق به آژانس فضایی اروپا ساخته‌اند. در حالی که هدف اصلی گایا نقشه‌برداری از ستارگان کهکشان است، همچنین به‌طور ناخواسته اجرام خارج از کهکشان راه شیری مانند اختروش‌ها و کهکشان‌های دیگر را نیز در حین اسکن آسمان نیز قابل مشاهده است.

برای به‌دست آوردن نقشه سیاه‌چاله‌های پرجرم فعال جهان، نحوه خوشه‌بندی ماده در جهان اولیه مورد اندازه‌گیری قرار گرفت که به اندازه برخی از پروژه‌های بزرگ بین‌المللی پیمایش آن دقیق است. اختروش‌ها یا «Quasar» پیشتر به عنوان منابع انرژی الکترومغناطیسی شامل امواج رادیویی و نور مرئی به ستاره‌ها شبیه بودند، شناخته می‌شدند. البته ماهیت واقعی اختروش‌ها به درستی شناخته شده نیست اما براساس آخرین مطالعات، اخترشناسان به این نتیجه رسیده‌اند که انرژی عظیم اختروش‌ها از فروریزش مواد داخل ابرسیاه چاله‌ مرکزی کهکشان‌های جوان تامین می‌شود.

اختروش‌ها توسط سیاهچاله‌های بسیار پرجرم در مرکز کهکشان‌ها کار می‌کنند و می‌توانند صدها برابر روشنایی یک کهکشان کامل باشند. همانطور که کشش گرانشی سیاهچاله به سمت گاز مجاور می‌چرخد، این فرآیند یک صفحه بسیار درخشان و گاهی جت‌های نور تولید می‌کند که با تلسکوپ‌ها قابل مشاهده هستند. کهکشان‌هایی که اختروش‌ها در آنها زندگی می‌کنند توسط هاله‌های عظیمی از مواد نامرئی به نام ماده تاریک احاطه شده‌اند. با مطالعه اختروش‌ها، ستاره‌شناسان می‌توانند اطلاعات بیشتری در مورد ماده تاریک بیاموزند، مانند اینکه چقدر به‌هم چسبیده است.

ستاره‌شناسان همچنین می‌توانند از مکان اختروش‌های دوردست و کهکشان‌های میزبان آنها برای درک بهتر چگونگی گسترش کیهان در طول زمان استفاده کنند. به‌عنوان مثال، دانشمندان قبلاً نقشه کوازار جدید را با قدیمی‌ترین نور در کیهان ما، یعنی پس زمینه مایکروویو کیهانی، مقایسه کرده‌اند. همانطور که این نور به سمت ما حرکت می‌کند، توسط شبکه‌ای از ماده تاریک خم می‌شود، همان شبکه‌ای که توسط کوازارها ترسیم شده است. با مقایسه این دو، دانشمندان می‌توانند اندازه‌گیری کنند که ماده چقدر به هم چسبیده است.

محققان در سراسر جهان از نقشه اختروش برای اندازه‌گیری همه چیز استفاده می‌کنند، از نوسانات چگالی اولیه که شبکه کیهانی را ایجاد کرد تا توزیع حفره‌های کیهانی تا حرکت منظومه شمسی ما در سراسر جهان. این تیم از داده‌های انتشار داده‌های سوم گایا که شامل ۶.۶ میلیون اختروش بود و داده‌های کاوشگر مادون قرمز میدان وسیع ناسا و بررسی آسمان دیجیتال اسلون استفاده کرد. با ترکیب مجموعه‌های داده، این تیم آلاینده‌هایی مانند ستاره‌ها و کهکشان‌ها را از مجموعه داده‌های اصلی گایا حذف کردند و فاصله‌های اختروش‌ها را دقیق‌تر مشخص کردند.

این تیم همچنین نقشه‌ای ایجاد کرد که نشان می‌دهد غبار، ستارگان و سایر مزاحمت‌ها قرار است دید ما را از اختروش‌های خاص مسدود کنند که برای تفسیر نقشه اختروش بسیار مهم است. هاگ می‌گوید: این کاتالوگ اختروش‌ها نمونه‌ای عالی از کارایی پروژه‌های نجومی است. گایا برای اندازه‌گیری ستارگان در کهکشان خودمان طراحی شده بود، اما میلیون‌ها اختروش را هم‌زمان پیدا کرد که نقشه‌ای از کل جهان را به ما می‌دهند.