تاکنون گمان میکردیم که قوانین فیزیک در تمام طول عمر کیهان ثابت بودهاند، اما مشاهدات جدید ستارهشناسان نشان میدهد که شاید اشتباه میکردیم. مطالعهای که توسط رصدخانه ملی آتن انجام شده، شواهدی قوی ارائه میدهد که ساختار ماده در اطراف سیاهچالههای کلانجرم در طول تاریخ کیهان تغییر کرده است. این یافته میتواند یک قانون بنیادین را که نیم قرن بر تحقیقات اخترفیزیک حاکم بود، باطل کند.
براساس گزارش SciTechDaily، اختروشها (Quasar) درخشانترین اجرام شناختهشده در جهان هستند. درخشندگی خیرهکننده آنها ناشی از سیاهچالههای غولپیکری است که ماده اطراف خود را با نیروی گرانش زیاد میبلعند. وقتی گاز و غبار به سمت سیاهچاله سقوط میکنند، دیسکی چرخان و داغ به نام «قرص برافزایشی» تشکیل میدهند. اصطکاک شدید در این قرص دمای آن را به میلیونها درجه میرساند و نوری ساطع میکند که ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر درخشانتر از کل ستارههای کهکشان راه شیری است.
حدود ۵۰ سال پیش، دانشمندان متوجه همبستگی خاصی شدند: هرچه نور فرابنفشِ ساطعشده از دیسک اختروش بیشتر باشد، شدت اشعه ایکس تولیدشده توسط تاج سیاهچاله نیز بیشتر است. این رابطه خطی به قدری ثابت به نظر میرسید که دانشمندان فرض کردند ساختار فیزیکی سیاهچالهها در تمام عالم و در تمام زمانها یکسان است. این فرض به آنها امکان میداد تا از اختروشها به عنوان منبعهای نوری استانداردی برای اندازهگیری ابعاد کیهان استفاده کنند.
اکنون محققان با استفاده از دادههای تلسکوپ فضایی جدید eROSITA و ترکیب آن با روشهای آماری پیشرفته، اختروشهای دوران جوانی کیهان (حدود ۶.۵ میلیارد سال پیش) را بررسی کردند. نتیجه جالب توجه بود: رابطه بین نور فرابنفش و اشعه ایکس در گذشته با آنچه امروز در کیهان نزدیک میبینیم، متفاوت است. محققان میگویند: «تأیید یک رابطه متغیر بین اشعه ایکس و فرابنفش در طول زمان کیهانی، بسیار غافلگیرکننده است و درک ما از نحوه رشد و تابش سیاهچالهها را زیر سؤال میبرد.»
اگر اختروشها در طول زمان تغییر رفتار داده باشند، استفاده از آنها برای اندازهگیری انبساط کیهان و ماهیت انرژی تاریک ممکن است با خطا همراه بوده باشد. این کشف نشان میدهد که فرایندهای فیزیکی اتصالدهنده دیسک و تاج سیاهچاله در طول میلیاردها سال تکامل یافتهاند و فرض ثباتبودن ساختار سیاهچالهها دیگر معتبر نیست.
یافتههای این پژوهش در ژورنال Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.
