JWST سیاهچاله های غول پیکر را در سراسر کیهان اولیه مشاهده می کند | مجله کوانتا

سالها قبل از اینکه او حتی مطمئن بود تلسکوپ فضایی جیمز وب با موفقیت راه اندازی می شود، کریستینا ایلرز شروع به برنامه ریزی کنفرانسی برای ستاره شناسان متخصص در جهان اولیه کرد. او می‌دانست که اگر - ترجیحاً، زمانی که - JWST شروع به مشاهدات کند، او و همکارانش حرف‌های زیادی برای صحبت خواهند داشت. مانند یک ماشین زمان، تلسکوپ می تواند دورتر و دورتر از هر ابزار قبلی را ببیند.

خوشبختانه برای ایلرز (و بقیه جامعه نجومی)، برنامه ریزی او بیهوده نبود: JWST بدون هیچ مشکلی پرتاب و مستقر شد، سپس شروع به بررسی دقیق کیهان اولیه از محل نشستن آن در فضا در یک میلیون مایل دورتر کرد.

در اواسط ژوئن، حدود 150 ستاره شناس در انستیتو فناوری ماساچوست برای کنفرانس JWST "نور اول" Eilers گرد هم آمدند. هنوز یک سال از JWST نگذشته بود شروع به ارسال تصاویر کرد بازگشت به زمین و درست همانطور که ایلرز پیش بینی کرده بود، تلسکوپ در حال تغییر شکل درک ستاره شناسان از میلیارد سال اول کیهان بود.

یک مجموعه از اشیاء مرموز در ارائه های بی شمار برجسته بود. برخی از ستاره شناسان آنها را "هیولاهای کوچک پنهان" نامیدند. برای دیگران، آنها "نقاط قرمز کوچک" بودند. اما نام آنها هر چه که باشد، داده‌ها واضح بود: وقتی JWST به کهکشان‌های جوان خیره می‌شود - که به صورت لکه‌های قرمز صرف در تاریکی ظاهر می‌شوند - تعداد شگفت‌انگیزی با طوفان‌هایی که در مرکز آن‌ها می‌چرخند می‌بیند.

ایلرز، ستاره شناس دانشگاه MIT، گفت: «به نظر می رسد جمعیت زیادی از منابع وجود دارد که ما درباره آنها نمی دانیم، که ما اصلاً انتظار پیدا کردن آنها را نداشتیم.»

در ماه‌های اخیر، سیل رصد لکه‌های کیهانی اخترشناسان را خوشحال و گیج کرده است.

گفت: "همه در مورد این نقاط قرمز کوچک صحبت می کنند." فن Xiaohui، محققی در دانشگاه آریزونا که کار خود را صرف جستجوی اجرام دور در اوایل جهان کرده است.

ساده ترین توضیح برای کهکشان های گردباد دل این است که سیاهچاله های بزرگ با وزن میلیون ها خورشید ابرهای گازی را به جنون می کشانند. این یافته هم مورد انتظار و هم گیج کننده است. انتظار می رود زیرا JWST تا حدی برای یافتن اشیاء باستانی ساخته شده است. آنها اجداد سیاهچاله های غول پیکر میلیاردی خورشیدی هستند که به نظر می رسد به طور غیرقابل توضیحی در مراحل اولیه کیهانی ظاهر می شوند. دانشمندان امیدوارند با مطالعه این سیاهچاله های پیش ساز، مانند سه جوان رکورددار کشف شده در سال جاری، بیاموزند که اولین سیاهچاله های عظیم از کجا آمده اند و شاید تشخیص دهند که کدام یک از دو نظریه رقیب شکل گیری آنها را بهتر توصیف می کند: آیا آنها بسیار سریع رشد کرده اند یا آیا آنها به سادگی بزرگ به دنیا آمدند؟ با این حال، مشاهدات همچنین گیج کننده هستند، زیرا تعداد کمی از ستاره شناسان انتظار داشتند که JWST سیاهچاله های جوان و گرسنه زیادی را پیدا کند - و بررسی ها آنها را ده ها نفر نشان می دهد. در فرآیند تلاش برای حل معمای سابق، ستاره شناسان انبوهی از سیاهچاله های حجیم را کشف کرده اند که ممکن است نظریه های ثابت شده ستاره ها، کهکشان ها و موارد دیگر را بازنویسی کنند.

گفت: "به عنوان یک نظریه پرداز، من باید یک جهان بسازم." مارتا ولونتری، یک اخترفیزیکدان متخصص در سیاهچاله ها در موسسه اخترفیزیک پاریس. ولونتری و همکارانش اکنون با هجوم سیاهچاله های غول پیکر در کیهان اولیه مبارزه می کنند. اگر آنها [واقعی] باشند، تصویر را کاملاً تغییر می دهند.»

ماشین زمان کیهانی

مشاهدات JWST تا حدودی نجوم را متزلزل کرده است زیرا تلسکوپ می تواند نوری را که از اعماق فضا به زمین می رسد را تشخیص دهد.

گفت: «ما این تلسکوپ فوق‌العاده قدرتمند را طی 20 سال ساختیم گرانت ترمبلی، اخترفیزیکدان در مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان. "هدف اصلی آن در ابتدا این بود که به عمق زمان کیهانی نگاه کنیم."

یکی از اهداف این ماموریت، گرفتن کهکشان ها در هنگام شکل گیری در طول اولین میلیارد سال جهان (از تاریخ تقریباً 13.8 میلیارد ساله آن) است. مشاهدات اولیه این تلسکوپ از تابستان گذشته به جهان جوان اشاره کرد پر از کهکشان‌های به‌طور شگفت‌انگیزی بالغ، اما اطلاعاتی که اخترشناسان می‌توانستند از چنین تصاویری استخراج کنند، محدود بود. برای درک واقعی جهان اولیه، اخترشناسان به چیزی بیش از تصاویر نیاز داشتند. آنها تشنه طیف آن کهکشان ها بودند - داده هایی که وقتی تلسکوپ نور ورودی را به رنگ های خاص می شکند، به دست می آید.

طیف های کهکشانی، که JWST شروع به ارسال جدی آنها در پایان سال گذشته کرد، به دو دلیل مفید هستند.

اول، آنها به اخترشناسان اجازه دادند تا سن کهکشان را مشخص کنند. نور مادون قرمزی که JWST جمع‌آوری می‌کند قرمز شده یا به قرمز منتقل می‌شود، به این معنی که وقتی از کیهان عبور می‌کند، طول موج‌های آن با انبساط فضا کشیده می‌شود. وسعت آن انتقال به سرخ به ستاره شناسان اجازه می دهد تا فاصله یک کهکشان را تعیین کنند، و بنابراین زمانی که در ابتدا نور خود را ساطع کرده است. کهکشان های نزدیک تقریباً صفر انتقال به سرخ دارند. JWST می تواند اجسام را فراتر از انتقال به سرخ 5، که مربوط به تقریباً 1 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ است، تشخیص دهد. اجسام با جابجایی قرمز بالاتر به طور قابل توجهی قدیمی تر و دورتر هستند.

دوم، طیف ها به ستاره شناسان حسی از آنچه در کهکشان اتفاق می افتد می دهد. هر رنگ برهمکنش بین فوتون ها و اتم های خاص (یا مولکول ها) را نشان می دهد. یکی از رنگ ها از یک اتم هیدروژن که پس از یک ضربه ته نشین می شود نشات می گیرد. دیگری نشان دهنده اتم های اکسیژن تکان خورده و دیگری نیتروژن است. طیف الگویی از رنگ‌ها است که نشان می‌دهد کهکشان از چه چیزی ساخته شده است و آن عناصر چه کار می‌کنند، و JWST آن زمینه حیاتی را برای کهکشان‌ها در فواصل بی‌سابقه فراهم می‌کند.

گفت: "ما چنین جهشی بزرگ داشته ایم." آیوش ساکسنا، ستاره شناس دانشگاه آکسفورد. این واقعیت که "ما در مورد ترکیب شیمیایی کهکشان های انتقال به سرخ 9 صحبت می کنیم، کاملاً قابل توجه است."

(Redshift 9 بسیار دور است و مربوط به زمانی است که کیهان تنها 0.55 میلیارد سال سن داشته است.)

طیف‌های کهکشانی ابزاری عالی برای یافتن یک اغتشاشگر اصلی اتم‌ها هستند: سیاه‌چاله‌های غول‌پیکری که در قلب کهکشان‌ها کمین کرده‌اند. سیاهچاله‌ها خود تاریک هستند، اما وقتی از گاز و غبار تغذیه می‌کنند، اتم‌ها را از هم جدا می‌کنند و باعث می‌شوند که رنگ‌های گویایی به بیرون بتابند. مدتها قبل از پرتاب JWST، اخترفیزیکدانان امیدوار بودند که این تلسکوپ به آنها کمک کند تا این الگوها را شناسایی کرده و به اندازه کافی بزرگ ترین و فعال ترین سیاهچاله های جهان اولیه را برای حل معمای چگونگی شکل گیری آنها بیابند.

خیلی بزرگ، خیلی زود

این معما بیش از 20 سال پیش آغاز شد، زمانی که تیمی به رهبری فن یکی از آنها را مشاهده کرد دورترین کهکشان ها تا به حال مشاهده شده است - یک اختروش درخشان، یا یک کهکشان لنگر انداخته به یک سیاهچاله بسیار پرجرم فعال با وزن شاید میلیاردها خورشید. این انتقال به قرمز 5 بود که مربوط به حدود 1.1 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ است. با حرکت های بیشتر در آسمان، فن و همکارانش بارها و بارها رکوردهای خود را شکستند و مرز انتقال به سرخ کوازار را به سمت بالا سوق دادند. 6 در 2001 و در نهایت به 7.6 در 2021 - فقط 0.7 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ.

مشکل این بود که ساخت چنین سیاهچاله های غول پیکری در اوایل تاریخ کیهانی غیرممکن به نظر می رسید.

مانند هر جسم دیگری، سیاهچاله ها برای رشد و شکل گیری زمان می برد. و مانند یک کودک نوپا با قد 6 فوت، سیاهچاله‌های فوق‌العاده فان نسبت به سن آن‌ها خیلی بزرگ بودند - جهان به اندازه‌ای پیر نبود که بتواند میلیاردها خورشید سنگین را جمع کند. برای توضیح این کودکان نوپا، فیزیکدانان مجبور شدند دو گزینه ناپسند را در نظر بگیرند.

اولین مورد این بود که کهکشان های فن پر از سیاهچاله های استاندارد با جرم تقریباً ستاره ای از آن دسته از ابرنواخترها بودند که اغلب پشت سر می گذارند. آن‌ها هم با ادغام و هم با بلعیدن گاز و غبار اطراف رشد کردند. به طور معمول، اگر یک سیاهچاله به اندازه کافی تهاجمی جشن بگیرد، ریزش تشعشع لقمه های آن را دور می کند. این امر دیوانگی تغذیه را متوقف می کند و محدودیت سرعتی را برای رشد سیاهچاله تعیین می کند که دانشمندان آن را حد Eddington می نامند. اما این یک سقف نرم است: یک سیل مداوم گرد و غبار می تواند بر ریزش تشعشع غلبه کند. با این حال، تصور حفظ چنین رشد «سوپر ادینگتون» برای مدت طولانی برای توضیح جانوران فن دشوار است - آنها باید به طرز غیرقابل تصوری سریع بزرگ می شدند.

یا شاید سیاهچاله ها می توانند بسیار بزرگ متولد شوند. ابرهای گازی در کیهان اولیه ممکن است مستقیماً به سیاهچاله هایی با وزن هزاران خورشید سقوط کرده باشند و اجسامی به نام دانه های سنگین را تولید کنند. درک این سناریو نیز سخت است، زیرا چنین ابرهای گازی بزرگ و توده ای باید قبل از تشکیل یک سیاهچاله به ستاره ها تبدیل شوند.

یکی از اولویت های JWST ارزیابی این دو سناریو با نگاه کردن به گذشته و گرفتن اجداد کم نورتر کهکشان های فن است. این پیش سازها کاملاً اختروش نیستند، بلکه کهکشان هایی با سیاهچاله های کوچکتر در راه تبدیل شدن به اختروش هستند. با JWST، دانشمندان بهترین شانس خود را برای شناسایی سیاهچاله هایی دارند که به سختی شروع به رشد کرده اند - اشیایی که به اندازه کافی جوان هستند و به اندازه کافی کوچک هستند تا محققان بتوانند وزن هنگام تولد خود را کاهش دهند.

این یکی از دلایلی است که گروهی از اخترشناسان با بررسی انتشار زودهنگام تکامل کیهانی یا CEERS، به رهبری دیل کوچوسکی از کالج کولبی، زمانی که برای اولین بار متوجه ظهور چنین سیاهچاله های جوانی در روزهای بعد از کریسمس شدند، شروع به کار اضافه کاری کردند.

نوشت: «تعداد زیادی از اینها وجود دارد.» جیهان کارتالتپهاخترشناس مؤسسه فناوری روچستر، طی بحثی در مورد اسلک.

کوچوسکی پاسخ داد: «هیولاهای کوچک پنهان زیادی.

جمعیت فزاینده ای از هیولاها

در طیف CEERS، چند کهکشان بلافاصله به‌عنوان سیاه‌چاله‌های کوچک پنهان شدند - هیولاهای کوچک. این کهکشان‌ها برخلاف خواهر و برادرهای وانیلی خود، نوری از خود ساطع می‌کردند که تنها با یک سایه واضح برای هیدروژن نمی‌رسید. درعوض، خط هیدروژن به طیفی از رنگ‌ها آغشته یا گسترده شد، که نشان می‌دهد برخی از امواج نوری با شتاب گرفتن ابرهای گازی در مدار به سمت JWST فشرده شده‌اند (همانطور که آمبولانسی که نزدیک می‌شود، ناله‌ای در حال افزایش را منتشر می‌کند که امواج صوتی آژیر آن فشرده می‌شود) امواج در حالی که ابرها دور می شدند کشیده می شدند. کوچوسکی و همکارانش می‌دانستند که سیاه‌چاله‌ها تقریباً تنها جسمی هستند که می‌توانند هیدروژن را مانند آن به اطراف بچرخانند.

کوچوسکی گفت: «تنها راه برای دیدن جزء وسیع گازی که به دور سیاهچاله می چرخد ​​این است که به پایین کهکشان و درست به درون سیاهچاله نگاه کنید.

در پایان ژانویه، تیم CEERS موفق شد پیش چاپی را تهیه کند که در آن دو مورد از «هیولاهای کوچک پنهان» را که آنها نامیده بودند، توصیف می کرد. سپس گروه شروع به مطالعه سیستماتیک بخش وسیع تری از صدها کهکشان جمع آوری شده توسط برنامه خود کردند تا ببینند چه تعداد سیاهچاله در آنجا وجود دارد. اما آنها توسط تیم دیگری به رهبری یویچی هاریکانه از دانشگاه توکیو، تنها چند هفته بعد دستگیر شدند. گروه هاریکان ۱۸۵ تا از دورترین کهکشان های CEERS و 10 پیدا شد با خطوط گسترده هیدروژن - کار احتمالی سیاهچاله های مرکزی با جرم میلیون خورشیدی در جابه جایی قرمز بین 4 و 7. سپس در ژوئن، تجزیه و تحلیل دو بررسی دیگر به رهبری جوریت متی موسسه فدرال فناوری سوئیس زوریخ 20 مورد دیگر را شناسایی کرد.نقاط قرمز کوچک” با خطوط گسترده هیدروژنی: سیاهچاله‌ها در اطراف انتقال به قرمز 5. تجزیه و تحلیل در اوایل آگوست ارسال شده است ده ها نفر دیگر را اعلام کرد که تعدادی از آنها حتی ممکن است با ادغام در حال رشد باشند.

ولونتری گفت: "من مدت زیادی منتظر این چیزها بودم." این باورنکردنی بوده است.»

اما تعداد کمی از ستاره شناسان تعداد زیادی کهکشان با سیاهچاله بزرگ و فعال را پیش بینی می کردند. تعداد اختروش‌های بچه در اولین سال مشاهدات JWST بیشتر از آن چیزی است که دانشمندان بر اساس سرشماری کوازارهای بالغ - بین 10 برابر تا 100 برابر فراوان تر.

ایلرز، که در تهیه مقاله با نقاط قرمز کوچک مشارکت داشت، گفت: «برای یک ستاره شناس تعجب آور است که ما با قدری یا حتی بیشتر از آن فاصله گرفتیم.

استفانی جونو، ستاره شناس در NOIRLab بنیاد ملی علوم و یکی از نویسندگان مقاله هیولاهای کوچولو، می گوید: «همیشه احساس می شد که در انتقال به سرخ بالا، این اختروش ها فقط نوک کوه یخ هستند. "ممکن است دریابیم که در زیر، این جمعیت [کم نورتر] حتی بزرگتر از کوه یخ معمولی است."

این دو تا تقریباً 11 می روند

اما اخترشناسان برای تماشای اجمالی از جانوران در دوران کودکی خود می‌دانند که باید فراتر از انتقال به سرخ 5 حرکت کنند و عمیق‌تر به میلیارد سال اول کیهان نگاه کنند. اخیراً چندین تیم سیاهچاله هایی را مشاهده کرده اند که در فواصل واقعاً بی سابقه ای تغذیه می شوند.

در ماه مارس، تجزیه و تحلیل CEERS به رهبری ربکا لارسونیک اخترفیزیکدان در دانشگاه تگزاس، آستین، یک خط هیدروژن گسترده را در یک کهکشان در یک جابجایی قرمز 8.7 (0.57 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ) کشف کرد و رکورد جدیدی را برای دوردست ترین سیاهچاله فعال کشف شده ثبت کرد.

اما رکورد لارسون تنها چند ماه بعد، پس از اینکه اخترشناسان با همکاری JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey) به طیف GN-z11 دست یافتند، سقوط کرد. در انتقال به سرخ 10.6، GN-z11 در ضعیف‌ترین لبه دید تلسکوپ فضایی هابل قرار داشت و دانشمندان مشتاق بودند که آن را با چشمانی تیزتر مطالعه کنند. تا ماه فوریه، JWST بیش از 10 ساعت را صرف رصد GN-z11 کرده بود و محققان می‌توانستند فوراً متوجه شوند که کهکشان یک توپ عجیب و غریب است. فراوانی آن نیتروژن گفت: "کاملاً از کار افتاده بود." یان شولتز، یکی از اعضای JADES در دانشگاه کمبریج. دیدن این همه نیتروژن در یک کهکشان جوان مانند ملاقات با یک کودک 6 ساله در سایه ساعت XNUMX بود، به خصوص زمانی که نیتروژن با ذخایر ناچیز اکسیژن کهکشان مقایسه می شد، اتم ساده تری که ستاره ها باید ابتدا آن را جمع کنند.

همکاری JADES با 16 یا بیشتر ساعت رصد JWST در اوایل ماه مه ادامه یافت. داده های اضافی طیف را تشدید کرد و نشان داد که دو سایه نیتروژن قابل مشاهده بسیار ناهموار هستند - یکی روشن و دیگری کم رنگ. تیم گفت، این الگو نشان داد که GN-z11 پر از ابرهای گازی متراکم است که توسط یک نیروی گرانشی وحشتناک.

شولتز گفت: «در آن زمان متوجه شدیم که دقیقاً به قرص برافزایش سیاه‌چاله خیره شده‌ایم. این تراز تصادفی توضیح می دهد که چرا کهکشان دور به اندازه کافی روشن بود که هابل در وهله اول آن را دید.

سیاهچاله‌های بسیار جوان و گرسنه مانند GN-z11 دقیقاً اشیایی هستند که اخترفیزیکدانان امیدوار بودند معضل چگونگی پیدایش اختروش‌های فن را حل کنند. اما در یک چرخش، مشخص شد که حتی GN-z11 فوق‌العاده به اندازه کافی جوان یا کوچک نیست که محققان بتوانند به طور قطعی جرم تولد آن را تعیین کنند.

شولتز می‌گوید: «ما باید شروع به شناسایی جرم‌های سیاه‌چاله با جابه‌جایی بسیار بالاتر به قرمز حتی از ۱۱ کنیم». فکر نمی‌کردم یک سال پیش این را بگویم، اما اینجا هستیم.

اشاره ای از سنگینی

تا آن زمان، اخترشناسان به ترفندهای ظریف تری برای یافتن و مطالعه سیاهچاله های تازه متولد شده متوسل می شوند، ترفندهایی مانند تماس تلفنی با یک دوست - یا یک تلسکوپ فضایی دیگر - برای کمک.

در اوایل سال 2022، ولونتری، ترمبلی و همکارانشان به طور دوره‌ای رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا را ​​به سمت خوشه‌ای کهکشانی که می‌دانستند در فهرست کوتاه JWST قرار می‌گیرد، نشان دادند. خوشه مانند یک عدسی عمل می کند. تار و پود فضا-زمان را خم می کند و کهکشان های دورتر را در پشت آن بزرگ می کند. این تیم می‌خواست ببیند آیا هیچ‌کدام از آن کهکشان‌های پس‌زمینه، پرتوهای ایکس، کارت تلفن سنتی یک سیاه‌چاله حریص را بیرون می‌ریزند.

در طول یک سال، چاندرا به مدت دو هفته به عدسی کیهانی خیره شد - یکی از طولانی‌ترین کمپین‌های رصدی آن تاکنون - و 19 فوتون پرتو ایکس که از کهکشانی به نام UHZ1 در انتقال به قرمز 10.1. این 19 فوتون با اکتان بالا به احتمال زیاد از یک سیاهچاله در حال رشد که کمتر از نیم میلیارد سال پس از انفجار بزرگ وجود داشته است، آمده اند و آن را به دورترین منبع اشعه ایکس که تاکنون شناسایی شده است تبدیل می کند.

با ترکیب داده‌های JWST و Chandra، گروه چیز عجیب و آموزنده‌ای یاد گرفت. در بیشتر کهکشان‌های مدرن، تقریباً تمام جرم در ستارگان است و کمتر از یک درصد آن در سیاه‌چاله مرکزی است. اما در UHZ1، جرم به‌طور مساوی بین ستارگان و سیاه‌چاله تقسیم می‌شود - الگویی که اخترشناسان برای برافزایش ابرادینگتون انتظار داشتند.

توضیح قابل قبول تر، تیم پیشنهاد کرداین است که سیاهچاله مرکزی UHZ1 زمانی متولد شد که یک ابر غول پیکر در یک سیاهچاله عظیم مچاله شد و گاز کمی برای ساختن ستارگان باقی گذاشت. ترمبلی گفت که این مشاهدات "می تواند با یک دانه سنگین سازگار باشد." فکر کردن به این توپ های گازی غول پیکر و غول پیکر که به تازگی فرو می ریزند دیوانه کننده است.

این یک جهان سیاه چاله است

برخی از یافته‌های خاص از تقابل طیف‌های دیوانه در چند ماه گذشته با مرور مطالعات از طریق بررسی همتایان تغییر خواهند کرد. اما نتیجه گیری گسترده - اینکه جهان جوان تعداد زیادی سیاهچاله غول پیکر و فعال را به سرعت ایجاد کرد - احتمالاً زنده می ماند. بالاخره اختروش های فن باید از جایی می آمدند.

ایلرز گفت: «تعداد دقیق و جزئیات هر جسم نامشخص است، اما بسیار متقاعد کننده است که ما جمعیت زیادی از سیاهچاله‌های برافزایش یافته را پیدا می‌کنیم. "JWST آنها را برای اولین بار فاش کرده است، و این بسیار هیجان انگیز است."

برای متخصصان سیاهچاله، این مکاشفه ای است که سال ها در حال دمیدن بوده است. مطالعات اخیر از کهکشان های نوجوان آشفته در جهان مدرن اشاره کرد که سیاهچاله های فعال در کهکشان های جوان نادیده گرفته می شوند. و نظریه پردازان با مشکل مواجه شده اند زیرا مدل های دیجیتالی آنها به طور مداوم جهان هایی با سیاهچاله های بسیار بیشتر از آنچه ستاره شناسان در سیاهچاله های واقعی می دیدند تولید می کردند.

ولونتری گفت: «من همیشه می‌گفتم نظریه من اشتباه است و مشاهده درست است، بنابراین باید نظریه خود را اصلاح کنم. با این حال، شاید این اختلاف به مشکلی در تئوری اشاره نمی کرد. او گفت: «شاید این نقاط قرمز کوچک در نظر گرفته نشده باشند.

اکنون که سیاه‌چاله‌های فروزان چیزی فراتر از کاموهای کیهانی در جهان در حال بلوغ هستند، اخترفیزیکدانان از خود می‌پرسند که آیا بازسازی این اجرام در نقش‌های تئوریک سبک‌تر می‌تواند برخی از سردردهای دیگر را کاهش دهد.

پس از مطالعه برخی از اولین تصاویر JWST، برخی از ستاره شناسان به سرعت به این موضوع اشاره کردند کهکشان ها با توجه به دوران جوانی آنها بسیار سنگین به نظر می رسید. اما حداقل در برخی موارد، یک سیاه‌چاله درخشان کورکننده می‌تواند محققان را به برآورد بیش از حد ستارگان اطراف سوق دهد.

نظریه دیگری که ممکن است نیاز به اصلاح داشته باشد، سرعتی است که کهکشان‌ها ستاره‌ها را بیرون می‌ریزند، که در شبیه‌سازی کهکشان‌ها بسیار زیاد است. کوچفسکی حدس می‌زند که بسیاری از کهکشان‌ها از مرحله هیولای پنهان عبور می‌کنند که باعث کاهش سرعت تشکیل ستاره می‌شود. آن‌ها در غبار ستاره‌ساز پیله می‌کنند و سپس سیاه‌چاله‌شان به اندازه‌ای قدرتمند می‌شود که مواد ستاره‌ای را در کیهان پراکنده می‌کند و شکل‌گیری ستاره‌ها را کند می‌کند. او گفت: "ما ممکن است در بازی به آن سناریو نگاه کنیم."

همانطور که اخترشناسان پرده از جهان اولیه را برمی دارند، پیش بینی های آکادمیک بیشتر از پاسخ های ملموس است. به همان اندازه که JWST در حال تغییر نحوه تفکر ستاره شناسان در مورد سیاهچاله های فعال است، محققان می دانند که تصاویر کیهانی که امسال توسط تلسکوپ فاش شد، در مقایسه با آنچه در آینده خواهد آمد، حکایتی بیش نیست. با رصد کمپین‌هایی مانند JADES و CEERS ده‌ها سیاه‌چاله احتمالاً از تکه‌هایی از آسمان به اندازه یک دهم ماه کامل به آنها خیره شده‌اند. بسیاری دیگر از سیاهچاله های کوچک در انتظار توجه تلسکوپ و ستاره شناسان آن هستند.

ساکسنا گفت: «همه این پیشرفت ها در 12 تا 10 ماه اول انجام شده است. اکنون ما [JWST] را برای XNUMX یا XNUMX سال آینده داریم."