چالش‌هایی جدی برای فیزیک سیاه‌چاله‌ها: تغییر در ارتباط اشعه فرابنفش و پرتو ایکس

گفته می‌شود که نور فرابنفش دیسک به عنوان سوخت برای تولید نور بسیار پرانرژی پرتو ایکس در کوآزارها عمل می‌کند. این نور فرابنفش هنگام عبور از فضا با ابرهایی از ذرات با انرژی بسیار بالا که به آن «تاج» اطلاق می‌شود، برخورد کرده و انرژی آنها را جذب می‌کند. این فرآیند باعث تقویت نور فرابنفش شده و پرتو ایکس با شدت بالا تولید می‌کند که توسط دستگاه‌های شناسایی ما قابل مشاهده است.
 
نکته جالب این است که این دو نوع تابش—اشعه فرابنفش و پرتو ایکس—که به شدت به یکدیگر مرتبط هستند، به طور سنتی با یکدیگر همبستگی نزدیکی دارند.
 
این همبستگی که تقریبا ۵۰ سال پیش کشف شد، به پژوهشگران بینش‌های اساسی در مورد هندسه و شرایط فیزیکی مواد اطراف سیاه‌چاله‌های ابرجرم می‌دهد. این ارتباط در دهه‌ها مورد مطالعه قرار گرفته و به عنوان یک اصل ثابت در تحقیق در زمینه سیاه‌چاله‌ها پذیرفته شده است.
 
اما پژوهش اخیر این اصل را به چالش کشیده است. این مطالعه که توسط رصدخانه ملی آتن انجام شده، نشان می‌دهد که زمانی که جهان جوان‌تر بود—حدود نیمی از سن کنونی خود—ارتباط بین تابش پرتو ایکس و فرابنفش کوآزارها به شکل قابل توجهی متفاوت از آنچه در نزدیکی ما مشاهده می‌شود، بوده است.
 
این یافته‌ها به این معناست که فرآیندهای فیزیکی که دیسک جذب و تاج اطراف سیاه‌چاله‌های ابرجرم را به هم پیوند می‌دهند، در طول ۶٫۵ میلیارد سال گذشته دچار تغییراتی شده‌اند.
 
دکتر آنتونیوس جورگاکاکیس، یکی از نویسندگان این پژوهش، در این‌باره می‌گوید: «تایید ارتباط غیرهمگن تابش پرتو ایکس به فرابنفش با گذر زمان کیهانی، واقعاً شگفت‌انگیز است و درک ما از نحوه رشد و تابش سیاه‌چاله‌های ابرجرم را به چالش می‌کشد».
 
این تیم از مشاهدات جدید پرتو ایکس تلسکوپ eROSITA و داده‌های بایگانی شده از رصدخانه XMM-Newton آژانس فضایی اروپا برای بررسی ارتباط بین شدت تابش‌های پرتو ایکس و فرابنفش در یک نمونه بی‌سابقه از کوآزارها استفاده کرده است.
 
داده‌های گسترده و یکپارچه eROSITA این امکان را فراهم کرده است که این مطالعه بر روی جمعیت کوآزارها در مقیاسی بررسی شود که قبلاً امکان‌پذیر نبود.
 
گفته می‌شود داده‌های جدیدی که از تلسکوپ eROSITA به دست آمده، به دانشمندان این امکان را می‌دهند که حتی کوآزارهای کم‌نورتر و دورتر را بررسی کنند. این مطالعات به دانشمندان کمک خواهد کرد تا درک بهتری از نحوه تابش و رشد سیاه‌چاله‌های ابرجرم و تغییرات آنها در طول زمان کیهانی پیدا کنند.