اخترشناسان MIT با تحلیل دادههای تلسکوپ فضایی جیمز وب، نوع جدیدی از اجرام کیهانی را در کیهان اولیه شناسایی کردند که ستاره سیاهچاله (Black Hole Star) نامیده میشود. این جرم که با نام علمی MoM-BH*-1 ثبت شده است، ظاهری شبیه به یک ستاره غولپیکر به اندازه منظومه شمسی دارد، اما انرژی خروجی آن به رفتار سیاهچالهها شباهت دارد.
این جرم در فاصله چند صد میلیون سال پس از بیگبنگ قرار دارد و از ترکیب یک سیاهچاله مرکزی با یک پوسته متراکم گازی تشکیل شده است. این یافته میتواند به حل معمای نقاط سرخ کوچک که در تصاویر اعماق فضا به چشم میخورند، کمک کند.
کشف ستاره سیاهچاله با تلسکوپ جیمز وب
تحلیل دادههای طیفسنجی نشان میدهد که این جرم کیهانی حدود ۱۰۰ میلیارد برابر بیشتر از توان فیزیکی هر ستاره شناختهشدهای انرژی ساطع میکند. پژوهشگران علت این پدیده را وجود یک سیاهچاله فعال در مرکز آن میدانند که جرمی معادل ۱۰۰ هزار برابر خورشید دارد.
برخلاف ستارههای معمولی که انرژی خود را از طریق همجوشی هستهای تأمین میکنند، منبع انرژی این ساختار از دادن ماده به سیاهچاله مرکزی ناشی میشود. این سیاهچاله درون غلافی بسیار گسترده از گاز هیدروژن قرار دارد که رفتاری شبیه به جو یک ستاره غولپیکر از خود نشان میدهد.
دانشمندان در ابتدا احتمال میدادند رنگ سرخ این جرم ناشی از وجود غبار کیهانی باشد؛ زیرا ذرات غبار باعث سرختر دیده شدن نور اجرام دوردست میشوند. اما بررسیهای دقیقتر الگوی طیفی متفاوتی را آشکار کرد که با حضور غبار مطابقت نداشت.
نور دریافتی از این جرم دارای افت شدید و ناگهانی در طولموجهای خاصی است که به آن Balmer Break میگویند. این خصوصیت نشاندهنده جذب فوتونها در یک محیط گازی بسیار متراکم است. شبیهسازیهای محاسباتی نشان داد که یک دیواره گازی فوقالعاده متراکم از هیدروژن خالص و هلیوم، بدون حضور عناصر سنگین یا غبار، میتواند چنین رفتار طیفی و رنگ سرخی ایجاد کند.
پژوهشگران بر این باورند که بیشتر نقاط سرخ کوچکی که تلسکوپ جیمز وب در کیهان اولیه رصد کرده است، ساختار مشابهی دارند. تفاوت جرم MoM-BH*-1 با سایر موارد در این است که درخشش این ستاره سیاهچاله چنان شدید است که نور کهکشان میزبان خود را بهطور کامل پوشانده و امکان مطالعه مستقیم آن را فراهم کرده است.
یافتههای این پژوهش در ژورنال Nature منتشر شده است.