چهار کهکشان مربوط به دورانهای اولیه شکلگیری جهان یافت شدهاند که نظریههای پیشین در مورد رابطه بین جرم کهکشان و سیاهچاله مرکزی آن را نقض میکنند.
این یافتهها حاکی از آن هستند که ابرسیاهچالههای مذکور بسیار پیشتر از کهکشان احاطه کننده خود تکامل یافتهاند. در حالی که سابق بر این تصور میشد سیاهچاله مرکزی و کهکشان اطراف آن، همراه با یکدیگر مراحل تکامل را طی میکنند.
در سالیان اخیر، شواهدی بیش از پیش مبنی بر رشد همزمان کهکشانها و سیاهچالههایشان کشف شده است. سیاهچالهها با بلعیدن مواد اطراف خود بزرگتر میشوند و تشعشعات شدیدی از خود ساطع میکنند که همزمان میتواند باعث تسریع در شکلگیری ستارهها یا جلوگیری از این روند شود، چرا که این تشعشعات، گازهای موجود در کهکشان را گرم میکند و پیش از آنکه این گازها بتوانند با سرد شدن به ستارههای جدیدی تبدیل شوند، آنها را به بیرون از کهکشان پرتاب میکنند.
به نظر میرسد همه کهکشانهای نزدیک ما از یک رابطه معین ولی توضیح داده نشده پیروی میکنند و آن اینکه: همگی دارای تودهای از ستارگان به شکل زرده تخم مرغ، در بخش مرکزی خود هستند.
جرم این توده 700 برابر سیاهچاله غولپیکر مرکز کهکشان است. این رابطه در مورد طیف وسیعی از کهکشانها با سن و اندازههای مختلف صادق است.
اما منجمان مطمئن نبودند که این رابطه در جهان اولیه نیز برقرار بوده باشد. یکی از محققان دانشگاه کلتک اینطور نتیجهگیری میکند: «این نسبت ثابت حاکی از آن است که توده ستارگان و ابرسیاهچاله مرکزی بر روند رشد یکدیگر تاثیر میگذارند. اکنون سوال مهم این است که آیا یکی از این دو پیش از دیگری شکل گرفته است یا اینکه توده ستارگان و سیاهچاله مرکزی با یکدیگر تکامل یافته و این نسبت ثابت را تمام مدت حفظ کردهاند.»
در حالی که تقریبا در همه کهکشانهای نزدیک، جرم ستارگان واقع در هسته 700 برابر سیاهچاله مرکزی است، چهار کوازار اخیرا کشف شده، از این قانون تخطی میکنند به طوری که ستارگان مرکزی آنها تنها 30 برابر سیاهچاله مرکزیشان جرم دارند.
به عقیده یکی از پژوهشگران رصدخانه ملی نجوم رادیویی آمریکا، «کریس کاریلی»(Chris Carilli)، این یعنی این که «سیاهچالهها پیش از ستارگان اطراف خود شکل گرفته اند» و در صورتی که کهکشانهای اطراف این سیاهچالهها در نهایت به صورتی که ما امروز میبینیم در آمده باشند، میبایست رشد زیادی طی مدت زمان تکامل جهان داشته باشند. اینکه این رشد چگونه محقق شده هنوز به صورت سوال باقی مانده است.
ناوگانی از تلسکوپهای جدید، از جمله آرایه بزرگ تلسکوپهای میلیمتری و زیرمیلیتری آتاکاما، به منجمان کمک خواهند کرد تا این کوازارها را با دقت بیشتری مورد مطالعه قرار دهند و تخمین خود را از جرم کهکشانهای اولیه بهبود ببخشند.
اما منشاء ابرسیاهچالهها هنوز یک معمای بزرگ است. کوازارها مربوط به دورههایی هستند که جهان تنها 1 میلیارد سال عمر داشت. این یعنی ابرسیاهچالهها فرصت بسیار کمی برای شکل گیری داشتهاند.
یک ایده پیشنهادی این است که سیاهچالهها از درهم فروپاشی ستارگانی با جرمی بیش از 100 برابر جرم خورشید ایجاد شده اند. اما اولین ستارگان، چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ شکل گرفتند که زمان کافی برای شکلگیری سیاهچالههای کوچک، به عنوان هسته ایجاد کننده سیاهچالههای بزرگتر، باقی نمیگذارد.
احتمال دیگری که وجود دارد این است که سیاهچالهها مستقیما از درهمفروپاشی ابرهای گازی شکل گرفتند و منجر به تشکیل ابرسیاهچالههایی با جرمی بین 1000 تا 1 میلیون برابر جرم خورشید شدند.
ماهنامه نجوم