اخترشناسان گامی دیگر در جستجوی بزرگ‌ترین و گریزان‌ترین غول‌های کیهانی، یعنی سیاه‌چاله‌های ابرپرجر، برداشته‌اند.
با استفاده از چندین تلسکوپ ناسا، دانشمندان برآورد بهتری از نسبت سیاه‌چاله‌های مخفی به قابل مشاهده ارائه کرده‌اند و بدین ترتیب اطلاعات بیشتری درباره این ساختارهای رازآلود که در مرکز اکثر کهکشان‌ها قرار دارند، به دست آورده‌اند.
جستجوی سیاه‌چاله‌های ابرپرجر
سیاه‌چاله‌های ابرپرجر می‌توانند میلیاردها برابر خورشید جرم داشته باشند. اما بسیاری از این غول‌های کیهانی پشت ابرهای متراکم گاز و غبار پنهان شده‌اند، که تشخیص آن‌ها را دشوار می‌کند.
پژوهشگران تخمین می‌زنند که هر کهکشان بزرگ در مرکز خود یک سیاه‌چاله ابرپرجر دارد.
با این حال، شناسایی کل جمعیت این غول‌ها چالش‌برانگیز است. به جای آن، دانشمندان نمونه‌های کوچک‌تری را بررسی کرده و نتایج را به جمعیت بزرگ‌تر تعمیم می‌دهند.
مطالعه اخیر که در مجله Astrophysical Journal منتشر شده است، نشان می‌دهد حدود ۳۵٪ از سیاه‌چاله‌های ابرپرجر توسط گاز و غبار متراکمی که حتی نور اشعه ایکس با انرژی کم را مسدود می‌کند، پوشیده شده‌اند.
این یافته‌ها با مطالعات قبلی که کمتر از ۱۵٪ را پنهان‌شده شناسایی کرده بودند، تفاوت دارد. دانشمندان معتقدند نسبت واقعی ممکن است به ۵۰/۵۰ نزدیک باشد، که می‌تواند نظریه‌های مربوط به رشد کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌ها را تغییر دهد.
هیولاهای درخشان در تاریکی
سیاه‌چاله‌های ابرپرجر کاملاً تاریک هستند، زیرا هیچ نوری نمی‌تواند از گرانش شدید آن‌ها فرار کند. با این حال، موادی که در اطراف سیاه‌چاله می‌چرخند، به شدت می‌درخشند.
هنگامی که گاز به سیاه‌چاله نزدیک می‌شود، نیروی گرانشی عظیم آن را به دمای بسیار بالایی گرم می‌کند. این باعث می‌شود گاز به‌قدری درخشان شود که تمام ستاره‌های کهکشان را پشت سر بگذارد.
اما این درخشندگی نیز می‌تواند پنهان باشد اگر سیاه‌چاله توسط حلقه ضخیمی از گاز و غبار به نام «توروس» احاطه شده باشد.
این توروس شبیه یک دونات است که مرکز درخشان آن در هسته قرار دارد. اینکه آیا می‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم یا نه، به زاویه دید ما نسبت به این توروس بستگی دارد. اگر مستقیماً به داخل حلقه نگاه کنیم، درخشش روشن قابل مشاهده است. اما اگر از لبه آن ببینیم، توروس بیشتر نور را مسدود می‌کند و سیاه‌چاله پنهان می‌ماند.
تلسکوپ‌های مادون‌قرمز و اشعه ایکس
برای مطالعه این سیاه‌چاله‌های پنهان، ناسا از داده‌هایی که توسط ماهواره مادون‌قرمز نجومی (IRAS) در سال ۱۹۸۳ جمع‌آوری شده استفاده کرد. این ماهواره نور مادون‌قرمز ساطع شده از گاز گرم شده در توروس را شناسایی کرد، حتی زمانی که خود سیاه‌چاله پنهان بود.
تلسکوپ NuSTAR ناسا این داده‌ها را با شناسایی اشعه ایکس با انرژی بالا که می‌تواند از گاز و غبار متراکم عبور کند، تکمیل کرد.
ترکیب داده‌های هر دو تلسکوپ به دانشمندان اجازه داد تا سیاه‌چاله‌های پنهان را با دقت بیشتری شناسایی و مطالعه کنند و درک روشنتری از این غول‌های کیهانی به دست آورند.
سیاه‌چاله‌ها و تکامل کهکشان‌ها
سیاه‌چاله‌های ابرپرجر نقش بزرگی در شکل‌گیری و تغییر کهکشان‌ها ایفا می‌کنند. هنگامی که ماده به سیاه‌چاله نزدیک می‌شود، به داخل می‌چرخد و گرم می‌شود و انرژی بسیار زیادی تولید می‌کند که می‌تواند کل کهکشان را تحت تأثیر قرار دهد.
این انرژی شدید می‌تواند شکل‌گیری ستاره‌های جدید را تنظیم کند؛ یا با ایجاد شوک آن را تحریک کند، یا با پراکندن گازی که برای ایجاد ستاره نیاز است، آن را سرکوب کند.
سیاه‌چاله‌ها همچنین ساختار کلی و رفتار کهکشان میزبان خود را شکل می‌دهند. آن‌ها می‌توانند جت‌های قدرتمندی از ذرات و پرتوها را به فضا پرتاب کنند که بر محیط اطراف تأثیر می‌گذارد.
این جت‌ها می‌توانند گاز موجود در کهکشان را گرم کنند، مانع خنک شدن آن شوند و از تشکیل ستارگان جدید جلوگیری کنند، که بر اندازه و روشنایی کهکشان اثر می‌گذارد.
چرا این موضوع اهمیت دارد؟
این مطالعه نشان می‌دهد که داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط تلسکوپ‌ها، حتی دهه‌ها پس از عملیات اولیه آن‌ها، چقدر مهم هستند.
با ترکیب مشاهدات ابزارهای مختلف که در طول‌موج‌های مختلف نور کار می‌کنند، دانشمندان می‌توانند جزئیاتی را که یک تلسکوپ به تنهایی ممکن است از دست بدهد، کشف کنند.
این مطالعه فقط درباره کشف سیاه‌چاله‌های پنهان نیست؛ بلکه گواهی بر نبوغ و نوآوری است که تحقیقات اخترشناسی را پیش می‌برد. با استفاده از این ابزارها و تکنیک‌ها، دانشمندان بینش عمیق‌تری درباره نحوه تأثیر سیاه‌چاله‌های پنهان بر رشد کهکشان‌ها و در نهایت بر ساختار جهان به دست می‌آورند.
مطالعه در Astrophysical Journal منتشر شده است.
