کشف کوازارهای اولیه با تلسکوپ اقلیدس

تلسکوپ فضایی اقلیدس (Euclid) سازمان فضایی اروپا با دید تیزبین و میدان وسیع خود موفق به شناسایی ۳۱ کوازار اولیه شده است که تاکنون از دید اخترشناسان پنهان بودند. یکی از این کوازارها رکورد جدیدی را به نام خود ثبت کرده و تنها ۶۷۰ میلیون سال پس از مهبانگ شکل گرفته است. این کشف پنجره‌ای تازه به فهم ما از جهان اولیه باز می‌کند.

کوازارها در واقع سیاهچاله‌های کلانجرمی هستند که در مرکز کهکشان‌های بزرگ قرار دارند و با بلعیدن گاز و ستارگان اطراف، به شدت درخشنده می‌شوند. این سیاهچاله‌ها که در مراحل اولیه جهان وجود داشته‌اند، موفق شده‌اند میلیون‌ها برابر خورشید جرم جمع کنند، امری که چالش‌های جدی برای نظریه‌های فعلی شکل‌گیری سیاهچاله‌ها ایجاد می‌کند.

تلسکوپ فضایی اقلیدس در مدار زمین

دید گسترده و دوربرد اقلیدس

تلسکوپ اقلیدس در یک سال و نیم اول مأموریت خود، ۳۰۰۰ درجه مربع از آسمان (حدود یک دهم کل آسمان) را بررسی کرده است. وضوح و حساسیت تصاویر اقلیدس معادل تلسکوپ فضایی هابل است، اما هر نقطه‌گیری آن ناحیه‌ای ۲۷۰ برابر بزرگتر را پوشش می‌دهد. این ویژگی منحصربه‌فرد به اقلیدس امکان می‌دهد تا اجرام بسیار کمیاب مانند کوازارهای اولیه را در مناطق وسیع جستجو کند. برای کوازارهایی با انتقال به سرخ بیشتر از ۷ (یعنی در ۷۷۰ میلیون سال اول جهان)، تنها یک مورد در هر ۱۰۰ درجه مربع انتظار می‌رود.

نقش هوش مصنوعی در غربالگری

برای یافتن چنین اجرام نادری، تصویربرداری ساده کافی نیست و نیاز به طیف‌سنجی پیگیری است که فرآیندی زمان‌بر و پرهزینه محسوب می‌شود. دامینگ یانگ از دانشگاه لیدن هلند با استفاده از یادگیری ماشین و روش‌های آماری، میلیون‌ها منبع را غربال کرده و فهرست را به چند هزار نامزد کاهش داد. سپس تیم برای ۱۲۳ مورد از بهترین نامزدها با تلسکوپ‌های بزرگ زمینی مانند کک (Keck) و ماژلان درخواست رصد طیفی دادند.

طلا شویی در میان میلیون‌ها جرم آسمانی

بیشتر طیف‌های گرفته شده چیزی را نشان ندادند، اما محققان سرانجام به گنج رسیدند: ۱۲ کوازار جدید با انتقال به سرخ بیشتر از ۷ (که پیش از اقلیدس تنها ۹ مورد شناخته شده بود) و ۱۹ کوازار دیگر با انتقال به سرخ بیشتر از ۶. نتایج این پژوهش در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده است.

تصویر هنری از یک کوازار در جهان اولیه

نکته جالب اینجاست که این کوازارها برخلاف کشف‌های قبلی که بسیار درخشان و استثنایی بودند، کاملاً معمولی و کمنورتر هستند. ادواردو بانیادوس از مؤسسه ماکس پلانک می‌گوید: «برای اولین بار می‌توانیم کوازار معمولی جهان اولیه را مطالعه کنیم، نه فقط موارد استثنایی. این پنجره‌ای واقعی به نحوه رشد سیاهچاله‌های اولیه و تأثیر آنها بر کهکشان‌هایشان است.»

پنجره‌ای به جهان اولیه

در مطالعه دیگری، سیلویا بلادیتا و همکارانش کهکشان میزبان یکی از این کوازارها (با نام EUCL J1253) را با استفاده از آرایه میلی‌متری NOEMA در فرانسه بررسی کردند. آنها یک مخزن عظیم گاز یافتند که سالانه ۲۵۰ جرم خورشیدی ستاره جدید تولید می‌کند. این کهکشان با وجود جرم زیاد، تنها یک دهم کهکشان راه شیری وزن دارد و نشان می‌دهد که سیاهچاله مرکزی نسبت به کهکشان میزبان بسیار پرجرم است.

این کشف‌ها نشان می‌دهد که تلسکوپ اقلیدس می‌تواند درک ما از کوازارها و جهان اولیه را متحول کند. اخترشناسان اکنون امیدوارند با ادامه رصدها، نمونه بزرگتری از این اجرام را جمع‌آوری کرده و به پرسش‌های بنیادین درباره شکل‌گیری سیاهچاله‌ها پاسخ دهند.