کشف درخشان‌ترین جرم جهان که هر روز یک خورشید را می‌بلعد

فرادید: درخشان‌ترین جرمی که تا به حال مشاهده شده، به قدری خارج از محدوده همتایان خود است که اخترشناسانی که آن را کشف کردند فکر می‌کنند ممکن است رکورد آن هرگز شکسته نشود. جای تعجب نیست اگر این پرسش مطرح شود که چگونه چنین چیزی می‌تواند چنین دور از مقیاسی که ما به آن عادت داریم، وجود داشته باشد؟

اینکه اختروش‌ها چقدر می‌توانند درخشان باشند، پرسش بی‌پاسخی است که با کشف اختروش J۰۵۲۹-۴۳۵۱ با استفاده از رصدخانه اسپیرینگ سایدینگ به طور قابل‌توجهی گسترده‌تر شده و مشاهدات انجام‌شده با تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا آن را تایید کرده است. روشنایی ظاهری J۰۵۲۹-۴۳۵۱ مشابه دو اختروش قدرتمند دیگر، یعنی J۰۱۰۰+۲۸۰۲ و J۲۱۵۷-۳۶۰۲ است و در فاصله مشابهی حدود ۱۲ میلیارد سال نوری قرار دارد. با این حال، یک تفاوت بزرگ وجود دارد. 

J۰۱۰۰+۲۸۰۲ و J۲۱۵۷-۳۶۰۲ هر دو دارای به شکل گرانشی همگرا هستند. در هر مورد، کهکشان نزدیکتر نورش را متمرکز می‌کند تا در مکان ما بسیار روشن‌تر از حالت عادی به نظر برسد. این دو اختروش با میسر ساختن این همگرایی، در حالی که مطمئناً بسیار درخشان هستند، بخشی از بسته اصلی اختروش‌های درخشانی خواهند بود که ما در حال کشف آن هستیم. 

دانشمندانی که J۰۵۲۹-۴۳۵۱ را کشف کردند نتوانستند هیچ همگرایی اصلی را شناسایی کنند. مگر اینکه چیزی وجود داشته باشد که آن‌ها از قلم انداخته باشند، این موضوع این نتیجه را به دنبال دارد که این اختروش دست‌کم دوبرابر درخشان‌تر از همتایان ظاهرا مشابه خود باشد، و بسیار جلوتر از سایر اختروش‌ها قرار بگیرد، چه رسد به دیگر اجرام که ما میشناسیم. 

دکتر کریستین وولف از دانشگاه ملی استرالیا می‌گوید: «این درخشان‌ترین جرم شناخته‌شده در جهان است. ۲۰۰ تریلیون بار درخشان‌تر از خورشید است.» دکتر وولف شک دارد این رکورد هرگز شکسته شود. یک تخمین جایگزین، این رقم را ۵۰۰ تریلیون اعلام کرده است! 

رابطه بین درخشندگی یک اختروش و سرعتی که در آن جرم ایجاد می‌کند، کامل نیست. عواملی مانند زاویه‌ای که آن را در آن می‌بینیم و سرعت چرخش سوراخ نیز نقش دارند. با این حال، کاشفان فکر می‌کنند اطلاعات کافی برای محاسبه سرعت تغذیه این هیولا را دارند. 

نیروی برخی اختروش‌های درخشان از ناحیه‌ی ستاره‌ای به جرم خورشید است که هر سال به قرص برافزایش آن‌ها کشیده می‌شود و در نهایت از بین می‌رود. اما احتمالاً J۰۵۲۹-۴۳۵۱ «هر روز» همین کار را انجام می‌دهد. یعنی هر روز جرمی معادل خورشید را در خود فرو می‌کشد.

J۰۵۲۹-۴۳۵۱ پرجرم‌ترین سیاهچاله‌ای نیست که تا به حال پیدا شده، اما با جرم معادل ۱۷ میلیارد خورشید، مطمئناً در بالای فهرست قرار دارد. توجیه تضاد ظاهری بین روشنایی استثنایی و جرم معمولی‌تر آن، سنش است، زیرا ما آن را نسبت به برخی اجرام قابل‌قیاس، پس از تولد کیهان می‌بینیم. 

از یک طرف این به آن معناست که در زمانی که ما آن را می‌بینیم (۱۲ میلیارد سال قبل)، زمانی برای رشد رکوردشکن وجود نداشته است. از سوی دیگر، ممکن است سرعت تغذیه، آن زمان بالاتر بوده است. پروفسور راشل وِبستِر از دانشگاه ملبورن می‌گوید: «در جهان نوجوان، ماده به‌طور آشفته حرکت می‌کرد و سیاهچاله‌های گرسنه را سیر می‌کرد. امروزه ستارگان در فواصل امن به طور منظم حرکت می‌کنند و به ندرت در سیاهچاله‌ها فرو می‌روند.» 

در این فاصله وسیع، ما نمی‌توانیم J۰۵۲۹-۴۳۵۱ را با جزئیات ببینیم، اما همتایان نزدیک‌تر، نکات قدرتمندی را به ما منتقل می‌کنند. ولف می‌گوید: «شبیه یک سلول طوفانی غول‌پیکر و مغناطیسی با دمای ۱۰۰۰۰ درجه سانتیگراد است که همه جا را روشن می‌کند یا بادهایی که چنان سریع می‌وزند که در یک ثانیه زمین را دور می‌زنند. پهنای این سلول طوفانی هفت سال نوری است، یعنی ۵۰ درصد بیشتر از فاصله منظومه شمسی ما تا ستاره بعدی کهکشان، آلفا قنطورس.» 

با ترکیب تصاویر Digitized Sky Survey ۲، تصویر کلی را به دست می‌آوریم که به سختی در آن قابل مشاهده است. قسمت داخلی، مکان اختروش را در تصویری از Dark Energy Survey نشان می‌دهد که هنوز هیچ جزئیاتی را نشان نمی‌دهد.

مقدار روشنایی ظاهری J۰۵۲۹-۴۳۵۱ مشابه پلوتون در دورترین قسمت مدارش است. این به آن معناست که تلسکوپ‌های حرفه‌ای مدرن هیچ مشکلی در تشخیص آن ندارند. چالش اینجاست که توجه کنیم با یک اختروش سروکار داریم نه یک ستاره در کهکشان ما. بررسی‌های انجام‌شده با استفاده از تلسکوپ فضایی گایا، آن را گم کردند، چون برنامه‌های جستجوی هوش مصنوعی آن‌ها روی اختروش‌های شناخته‌شده آموزش دیده بودند و نمی‌توانستند چیزی را تا این حد دور از نمونه‌های دیگر تشخیص دهند. نویسندگان این مطالعه می‌گویند: «اگر یک ستاره‌شناس انسانی به طیف گایا نگاه کند، اختروش و انتقال به سرخ را در نگاه اول تشخیص می‌دهد.»