اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا (JWST) چیزی را شناسایی کردهاند که به نظر میرسد نوعی جرم اخترفیزیکی ناشناخته باشد: یک «ستاره سیاهچالهای»، ابری عظیم و درخشان از گاز که یک سیاهچاله به سرعت در حال رشد را پنهان میکند.
این جرم که MoM-BH*-1 نام دارد، در مرکز صورت فلکی نهنگ (Cetus) قرار دارد و به شکلی دیده میشود که تقریباً ۶۶۰ میلیون سال پس از مهبانگ وجود داشته است. به نظر میرسد که ظاهر داخلی یک ستاره متراکم را با خروجی انرژی عظیم یک سیاهچاله در حال برافزایش ترکیب میکند.
این کشف میتواند به توضیح بسیاری از اجرام مرموز JWST در جهان اولیه کمک کند: کهکشانهای کمنور اما به طرز شگفتآوری فشرده به نام «نقاط قرمز کوچک».
سیاهچالهای پنهان در یک پوشش ستارهمانند
MoM-BH*-1 به نظر نمیرسد یک ستاره معمولی حاوی سیاهچاله باشد. در عوض، محققان فکر میکنند که ممکن است یک سیاهچاله جوان باشد که در داخل یک پوشش فوقالعاده متراکم از گاز هیدروژن دفن شده است.
جرم مرکزی حدود ۱۰۰٬۰۰۰ برابر خورشید است. گاز اطراف میتواند تا لبه منظومه شمسی گسترش یابد. آن پوشش حیاتی است، زیرا یک سیاهچاله فعال معمولاً تابش ساطع میکند، اما در اینجا گاز متراکم آن را جذب و بازتوزیع میکند و یک «شبهفوتوسفر» ایجاد میکند که آن را شبیه به یک ستاره غولپیکر میسازد.
به طور خلاصه، از بیرون شبیه یک ستاره به نظر میرسد، اما از داخل مانند یک سیاهچاله عمل میکند.
JWST چیزی را دید که درست به نظر نمیرسید
محققان هنگام اسکن تصاویر آسمان JWST برای یافتن کهکشانهای بسیار دور، با MoM-BH*-1 مواجه شدند. آنها یک نقطه نور قرمز درخشان و شدید با یک شکست بالمر (Balmer break) غیرعادی قوی — نشانهای از جذب هیدروژن — مشاهده کردند. این ویژگی بسیار بزرگتر از چیزی است که توسط هر ستاره معمولی تولید میشود.
آنها همچنین هیچ نشانهای از عناصر سنگینتر از هیدروژن و هلیوم ندیدند. شبیهسازیها نشان داد که یک پوسته هیدروژنی متراکم میتواند طیف را توضیح دهد اما نه درخشندگی شدید را — که به یک سیاهچاله نیاز دارد.
با این حال، یک پوشش متراکم آن را کاملاً شبیه به یک ستاره میکند، اما باید چیز دیگری وجود داشته باشد، و آن چیز یک سیاهچاله است که نور را تغذیه میکند.
بسیار درخشانتر از آنکه یک ستاره معمولی باشد
به گفته محققان MIT، این جرم تقریباً ۱۰۰ میلیارد بار بیشتر از هر ستاره شناختهشدهای انرژی تولید میکند. بنابراین همجوشی هستهای نمیتواند درخشندگی آن را توضیح دهد.
یک سیاهچاله عظیم که مواد را برافزایش میدهد میتواند چنین انرژی تولید کند. هنگامی که آنها یک سیاهچاله با جرم ۱۰۰٬۰۰۰ برابر خورشید را که توسط یک پوشش هیدروژنی احاطه شده بود مدلسازی کردند، دقیقاً با مشاهدات مطابقت داشت.
محققان آن را یک ستاره سیاهچالهای مینامند. اما این تفسیر بر اساس مدلسازی است، نه یک عکس مستقیم که نشان دهد سیاهچاله داخل یک ستاره است.
آیا این میتواند «نقاط قرمز کوچک» را توضیح دهد؟
این یافته مهم است زیرا JWST در حال دیدن بسیاری از اجرام قرمز کوچک و فشرده در جهان اولیه است. این «نقاط قرمز کوچک» (LRDs) فراوان هستند اما ماهیت واقعی آنها به شدت مورد بحث بوده است.
کارهای اخیر به مدلهای ستاره سیاهچالهای برای برخی از آنها روی آورده است. یک مطالعه در ژوئن ۲۰۲۶ تعداد ۲۴۱ نامزد با چنین ویژگیهایی را فهرستبندی کرد که نشان میدهد این یک پدیده گسترده است، نه یک مورد منحصر به فرد.
دلیل ویژه بودن MoM-BH*-1 این است که مؤلفه سیاهچالهای آن بر کهکشان میزبان غلبه میکند و دیدی واضح و بدون مانع از این پدیده ارائه میدهد. اگر چنین اجرامی معمولی باشند، ممکن است توضیح دهند که چگونه سیاهچالههای ابرپرجرم میتوانند در اوایل شکل بگیرند: بسیاری ممکن است با یک پیله گاز متراکم شروع شوند، همانطور که در اینجا دیده میشود.
یافتهها در مجله Nature منتشر شده است.