تلسکوپ فضایی رومن می تواند هزار برابر سریع تر از هابل به دنبال سیاهچاله های اولیه بگردد.

ناسا قرار است تلسکوپ فضایی رومن را تا سال ۲۰۲۷ به فضا پرتاب کند. رومن قرار است به جستجوی سیاهچاله‌های اولیه در کیهان بپردازد. این تلسکوپ که به افتخار نانسی گریس رومن( اولین زن ستاره‌شناس ناسا) نامگذاری شده است، ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از تلسکوپ فضایی هابل عمل می کند.

اهمیت کشف سیاهچاله های اولیه

سیاهچاله‌های اولیه کوچکترین و متراکم‌ترین سیاهچاله‌هایی هستند که در جهان وجود دارند. آنها در لحظات اولیه آفرینش جهان، به وجود آمده‌اند. دانشمندان معتقدند که مطالعه این سیاهچاله‌ها می‌تواند به درک بهتر ما از نخستین لحظات آفرینش کمک زیادی کند.

رومن از یک ابزار جدید به نام Coronagraph استفاده خواهد کرد که می‌تواند نور ستاره‌ها را مسدود کند و به تلسکوپ اجازه دهد تا سیاهچاله‌های اولیه که درخشش کمتری دارد، را شناسایی کند. این تلسکوپ علاوه براین از دوربین‌های قدرتمندی برای تصویربرداری از کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی در اعماق فضا استفاده خواهد کرد.

کشف سیاهچاله‌های اولیه یک پیشرفت بزرگ در علم نجوم خواهد بود. دانشمندان با کمک این کشف متوجه می شوند که جهان در نخستین لحظات خود چگونه شکل گرفته است. علاوه براین؛ نتایج آن می تواند به ما در درک ماهیت گرانش و ماده تاریک کمک کند.

رومن علاوه بر جستجوی سیاهچاله‌های اولیه، برای مطالعه سیارات فراخورشیدی، بررسی توزیع ماده تاریک در جهان و مطالعه نحوه شکل‌گیری کهکشان‌ها نیز مورد استفاده قرار خواهد گرفت. مهم تر از همه این موارد، تلسکوپ قدرتمند به کشف برخی از بزرگترین اسرار جهان کمک می کند. تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن که قرار است تا ماه می ۲۰۲۷ پرتاب شود، کیهان را به شیوه‌ای جدید به روی ما آشکار خواهد کرد. ویلیام دِروکو، محقق فوق دکتری دانشگاه کالیفرنیامی گوید: «کشف سیاهچاله های اولیه هم با جرم کره زمین، گامی مهمی در علم نجوم و فیزیک ذرات به حساب می آید. چرا که بر اساس دانش فعلی ما، هیچ فرآیند فیزیکی‌ نمی‌تواند چنین اجسامی را به وجود آورد.»”

دکتر دِروکو که رهبری مطالعه‌ای در مورد چگونگی کشف این سیاهچاله‌ها توسط تلسکوپ رومن را بر عهده داشته، می‌گوید: «اگر موفق به کشف این این اجسام شویم، نتایج آن می تواند فیزیک نظری را به لرزه درآورد.»

به جای جستجوی ستارگان اولیه‌ی سالم که به عنوان ستارگان جمعیت III (Pop III) شناخته می‌شوند، تلسکوپ رومن به دنبال بقایای آن‌ها پس از نزدیک شدن بیش از حد به سیاهچاله‌ها و نابود شدن در رویدادهایی که توسط ستاره‌شناسان «رویدادهای برهم‌کنش جزر و مدی» یا (TDEs) نامیده می‌شود، خواهد گشت. دانشمندان بر این باورند زمانی که جهان متولد شد، دوره‌ی کوتاه اما شدیدی را به نام «تورم» تجربه کرد که در آن فضا سریع‌تر از سرعت نور در حال انبساط بود. در چنین شرایط خاص، مناطقی که از محیط اطراف خود چگال‌تر بودند ممکن است فروپاشیده و سیاهچاله‌های اولیه با جرم کم را به وجود آورده باشند.

کایلاش ساهو، اخترشناس مرکز علوم تلسکوپ فضایی در بالتیمور می گوید: «این کشف بر همه‌چیز، از شکل‌گیری کهکشان‌ها گرفته تا محتوای ماده تاریک و تاریخچه‌ی کیهان تأثیر می‌گذارد. تایید ماهیت این اجرام کار راحتی نیست و اخترشناسان به شواهد محکمی برای اثبات آن نیاز دارند.»

مطالعات قبلی نشان می‌دهد که تعداد اجرام هم جرم زمین که در کهکشان سرگردانند، بیشتر از مقدار پیش‌بینی‌شده است که توسط مدل‌های کامپیوتری ارائه می شود. دِروکو اضافه کرد: «هیچ راهی برای تشخیص تک‌به‌تک سیاهچاله‌های با جرم زمین و سیارات سرگردان وجود ندارد. رومن ۱۰ برابر بیشتر از تلسکوپ‌های زمینی قادر است اجرامی در این محدوده جرمی پیدا کند. رومن از لحاظ آماری در تمایز قائل شدن بین این دو بسیار قدرتمند خواهد بود.»

این کشف می‌تواند بخش کوچکی از ماده تاریک مرموز را توضیح دهد. ماده تاریک بخش اعظم جرم جهان را تشکیل می‌دهد اما دانشمندان تاکنون موفق به شناسایی مستقیم آن نشده‌اند. کایلاش ساهو می‌گوید:”این یک نمونه از کاری است که دانشمندان می‌توانند با داده‌های تلسکوپ رومن در حین جستجوی سیارات انجام دهند. چه این سیاهچاله‌ها پیدا شوند، چه نه، نتایج این کاوش درک ما از جهان را تغییر خواهد داد.»

تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن زیر نظر مرکز گودارد ناسا در گرین‌بلت ایالت مریلند قرار می گیرد. این رصدخانه فضایی ناسا برای پاسخ به پرسش‌های اساسی در زمینه انرژی تاریک، سیارات فراخورشیدی و اخترفیزیک فروسرخ طراحی شده است.