جرمی ۳۶ میلیارد برابر خورشید! این ویژگی، سیاه‌چاله‌ای فوق‌العاده عظیم را تعریف می‌کند که شبیه گردابی   از جاذبه در مرکز کهکشان نعل کیهانی است. برای فهم ابعاد این سیاه چاله کلان‌جرم به یاد بیاوریم که حجم خورشید یک میلیون و 300 هزار برابر و جرمش 333 هزار برابر زمین ماست. حالا تصور کنید جرمی 36 میلیارد برابر خورشید باشد، چه پدیده عجیبی خواهد شد؟ این کشف جدید که در مطالعه‌ای گسترده و به کمک تکنیک لنز گرانشی صورت گرفته، نه تنها دانشمندان را شگفت‌زده کرده، بلکه سوالات تازه‌ای را درباره شکل‌گیری و رشد این اجرام کیهانی به همراه آورده است. وجود چنین سیاه‌چاله‌ای نشان‌دهنده قدرت و وسعت فوق‌العاده عظیم پدیده‌های کیهانی است که ساختار فضا و زمان را تحت تأثیر قرار می‌دهند؛ طوری‌که فقط یک دقیقه حضور در نزدیکی افق رویداد این سیاه چاله می‌تواند معادل هزار سال در زمین باشد. در ادامه، جزئیات این کشف خیره‌کننده، اهمیت آن در فهم ساختار کیهان و نقش سیاه‌چاله‌ها در آینده علم نجوم بررسی می‌شود.

جاروبرقی کیهانی
جرم این سیاه چاله فراتر از توان تصور ماست؛ در چنین سیاه‌چاله‌هایی، نیروی گرانشی آن‌قدر قوی است که هیچ چیز، حتی نور، نمی‌تواند از چنگال آن بگریزد. یعنی با یک جاروبرقی قدرتمند کیهانی طرفیم. نور پیرامونش را به شدت خم و مفهوم بسیار متفاوت و عجیبی از نسبیت زمان را به ما یادآوری می‌کند.  کهکشان نعل کیهانی که به دلیل شکل خمیده و حلقه‌مانندش این نام را بر خود دارد، میزبان این غول کیهانی است. شکل خاص این کهکشان عمدتاً به علت اثرات ناشی از «لنز گرانشی» ایجاد شده است. سیاه‌چاله‌های عظیم مانند این نمونه، مرکز توجه دانشمندان هستند؛ چرا که نقش کلیدی در شکل‌گیری، رشد و فراز و فرودهای کهکشان‌ها ایفا می‌کنند. این کشف توسط ابزارهای پیشرفته و فناوری‌های مدرن صورت گرفته و نشان می‌دهد که دیدگاه امروزین ما از کیهان تا چه حد محدودیت دارد و هنوز رازهای بسیاری برای کشف وجود دارد.
اهمیت این کشف در مطالعات نجومی
اما شاید از خودتان بپرسید فایده صرف وقت و هزینه زیاد برای بررسی این پدیده‌های عجیب که تاثیری روی زندگی ما ندارند، چیست؟ سیاه‌چاله‌های عظیم همواره مورد توجه جامعه علمی بوده‌اند، چرا که این اجرام رمزهای بسیاری را درباره سازوکار جهان در خود نهفته دارند. کشف یک سیاه‌چاله با جرم ۳۶ میلیارد برابر خورشید، نه تنها از نظر اندازه، بلکه به لحاظ تأثیرگذاری بر کهکشان میزبان، یکی از مهم‌ترین یافته‌های اخیر در علم نجوم است. سیاه‌چاله‌ها مانند موتورهایی عظیم عمل می‌کنند که ساختار و تکامل کهکشان‌ها را شکل می‌دهند. این اجرام می‌توانند جریان‌های گازی را در کل کهکشانی که میزبان آن‌هاست، کنترل کنند و حتی بر تشکیل ستارگان تأثیر بگذارند. وجود چنین سیاه‌چاله‌ای در کهکشان نعل کیهانی نشان می‌دهد که نقش سیاه‌چاله‌ها فراتر از چیزی است که تاکنون تصور می‌کردیم. آن‌ها نه‌تنها آخرین مرحله مرگ ستارگان بزرگ هستند، بلکه ساختاردهنده‌های کلیدی کیهان‌اند که حتی بر توزیع ماده تاریک نیز اثر می‌گذارند. علاوه بر این، مطالعه این سیاه‌چاله‌ها به دانشمندان کمک می‌کند که چگونگی پیشرفت کهکشان‌ها و حتی تحولات کیهانی در مقیاس بزرگ‌تر را بهتر درک کنند. بسیاری از نظریه‌های کیهان‌شناسی، از جمله نظریه تورم کیهانی و نظریه رشد کهکشان‌ها، به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم به نقش سیاه‌چاله‌های عظیم مرتبط هستند.
مکانیزم‌های کشف این سیاه‌چاله؟
کشف چنین سیاه‌چاله عظیمی، توانایی‌های خارق‌العاده ابزارهای پیشرفته علم نجوم را نشان می‌دهد. دانشمندان با استفاده از تکنیکی به نام لنز گرانشی توانستند این سیاه‌چاله را شناسایی کنند. لنز گرانشی به این معناست که وقتی نوری از یک جرم بسیار دور در پس‌زمینه عبور می‌کند، توسط جرم سنگین‌تر (در این مورد، سیاه‌چاله و کهکشان اطراف آن) خمیده می‌شود. این پدیده باعث می‌شود که دانشمندان بتوانند اجرام خلفی (پشت‌سر) را با دقت بی‌سابقه‌ای مشاهده کنند. لنز گرانشی با ایجاد اعوجاج در تصویر اجرام دوردست، دروازه‌ای برای کشف وجود اجرام نامرئی مانند سیاه‌چاله‌هاست. به عبارت دیگر، سیاه‌چاله به قدری نور را خم کرده که کهکشان نعل کیهانی، شکلی حلقه‌مانند و خاص به خود گرفته است. این مشاهده، با استفاده از تلسکوپ‌های مدرن زمینی و فضایی ممکن شده است. ابزارهایی مانند تلسکوپ فضایی هابل و شبیه‌سازی‌های رایانه ای نقش بزرگی در تحلیل این اطلاعات داشتند. علاوه بر این، اندازه‌گیری‌های دقیق گرانش و تحلیل حرکت ستارگان نزدیک به این سیاه‌چاله به دانشمندان کمک کرد تا جرم آن را تخمین بزنند. گرانش این سیاه‌چاله به حدی است که حتی گازها و ستارگان نزدیک خود را هم با سرعت‌های عجیب و غریبی به حرکت درآورده است و مطالعه این حرکات، اطلاعات بیشتری درباره تأثیرات محیطی به دانشمندان داده است.
مطالعه سیاه‌چاله‌ها چه اهمیتی برای علم دارد؟
مطالعه سیاه‌چاله‌ها، پنجره‌ای است به مرزهای ناشناخته قوانین فیزیک. به طور مثال، نظریه نسبیت عام انیشتین که رفتار زمان، مکان و جاذبه را توصیف می‌کند، در اطراف سیاه‌چاله‌ها آزمایش می‌شود. درواقع، سیاه‌چاله‌ها میدان‌هایی هستند که کمک می‌کنند بتوانیم نظریه‌های فیزیکی را در شرایط بسیار قوی و شدید بررسی کنیم. از منظر فناوری، توسعه ابزارها و تلسکوپ‌هایی که قادر به مشاهده سیاه‌چاله‌ها و محیط اطراف آن‌ها هستند، تأثیر بزرگی بر سایر جنبه‌های علم و فناوری دارد. به عنوان مثال، الگوریتم‌هایی که برای تحلیل داده‌های تصویری در مطالعه سیاه‌چاله‌ها به کار می‌روند، کاربردهای گسترده‌ای در علوم رایانه، هوش مصنوعی و حتی حوزه پزشکی پیدا کرده‌اند. در عین حال، مطالعه این اجرام باعث افزایش درک انسان از جایگاه خود در جهان می‌شود. پرسش‌های اساسی مثل «جهان چگونه کار می‌کند»؟ از جمله مسائلی هستند که سیاه‌چاله‌ها می‌توانند در پاسخ به آن‌ها نقشی کلیدی ایفا کنند. دانش حاصل از این تحقیق‌ها ممکن است روزی به ما کمک کند که رازهای بیشتری از پیدایش جهان یا حتی نحوه بهره‌برداری از منابع کیهانی کشف کنیم.

​​​​​​​
 چرا این سیاه‌چاله کلان جرم است؟
سیاه‌چاله‌ها معمولاً بر اساس جرمشان به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:
1. سیاه‌چاله‌های ستاره‌واره| این‌ها محدوده جرمی بین چند برابر جرم خورشید تا حدود ۱۰۰ برابر جرم خورشید دارند و نتیجه فروپاشی ستارگان عظیم هستند. اثر اتساع زمان در این سیاه‌چاله بسیار کمتر از انواع دیگر است؛ طوری‌که چند دقیقه آن‌ها معادل چند سال در زمین است. (اتساع زمان به پدیده‌ای گفته می‌شود که در آن، زمان در شرایط مختلف (مثل گرانش شدید یا سرعت بالا) با سرعت‌های متفاوتی می‌گذرد).
2. سیاه‌چاله‌های میان‌جرم| این گروه جرمی بین ۱۰۰ تا صدهزار برابر خورشید دارند و بسیار نادرتر از دو دسته دیگر هستند.
3. سیاه‌چاله‌های‌کلان‌جرم| این‌ سیاه‌چاله‌ها جرم‌هایی بین چند صد هزار تا میلیاردها برابر جرم خورشید دارند. سیاه‌چاله تازه کشف‌شده با جرم ۳۶ میلیارد برابر جرم خورشید، به‌وضوح در رده سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم قرار می‌گیرد. این نوع سیاه‌چاله‌ها در مراکز کهکشان‌ها مستقر هستند و نقش مهمی در شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها ایفا می‌کنند. اتساع زمان در این نوع سیاه‌چاله‌ها بسیار زیاد بوده و یک دقیقه در آن‌ها می‌تواند معادل صدها سال روی زمین باشد. نکته جالب این است که سیاه‌چاله تازه کشف شده حتی در میان سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم هم به‌طور عجیبی بزرگ است، چرا که به‌مراتب جزو سنگین‌ترین سیاه‌چاله‌های شناخته‌شده به شمار می‌آید. برای مقایسه، به‌طور متوسط جرم سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در کهکشان‌های معمولی بین یک میلیون تا چند میلیارد برابر خورشید است، در حالی که این کشف یک نمونه بسیار نادر با جرمی بالاتر از ۳۰ میلیارد است.
بزرگ‌ترین سیاه‌چاله‌های تاریخی
با این اوصاف شاید تصور کنید از این جرم بیشتر در کیهان نداریم. اما بد نیست بدانید این کشف جدید تازه وارد فهرست بزرگان شده است، اما در رقابتی سخت قرار دارد. یکی از شناخته‌شده‌ترین و بزرگ‌ترین سیاه‌چاله‌های تاریخ، TON 618 است که در دهه ۱۹۷۰ کشف شد و جرم آن معادل ۶۶ میلیارد برابر خورشید است. این سیاه‌چاله رکورددار بزرگ‌ترین سیاه‌چاله شناخته‌شده است که باعث شگفتی دانشمندان شد. علاوه بر این، سیاه‌چاله‌های دیگری مانند "IC 1101" هم به دلیل جرم بسیار زیاد، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. هرچند یافتن سیاه‌چاله‌ای با جرم ۳۶ میلیارد برابر خورشید، بسیار نادر است، اما این کشف به دانشمندان نشان داد که شاید هنوز سیاه‌چاله‌های عظیم‌تر و تأثیرگذارتر از این در جهان وجود داشته باشند؛ اجرامی که شاید روزی کل مفاهیم ما از کیهان را به چالش بکشانند.
در تهیه این مطلب از منابعی چون «یورو نیوز فارسی»، «Science Alert» و «Futurism» کمک گرفتیم