نجم يلتقي بثقب أسود
شاهد ثقبًا أسود متوسط الكتلة وهو يعض نجمًا ضالًا، ثم يقذف بقاياه عبر المجرة.
باستخدام تلسكوبين فضائيين قويين تابعين لوكالة ناسا، اكتشف علماء الفلك ثقبًا أسود بعيدًا جدًا بحيث يمكن أن يكشف عن كيفية تشكل بعض الثقوب السوداء الأولى فائقة الكتلة.
قام الباحثون بجمع بيانات من مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا وتلسكوب جيمس ويب الفضائي للبحث عن علامات على وجود ثقب أسود متنامٍ بعد 470 مليون سنة من الانفجار الكبير، حيث كان عمر الكون n 3٪ فقط من عمره الحالي، وفقًا لوكالة ناسا. .
نُشرت الأبحاث التي أجراها آكوس بوجدان من مركز هارفارد وسميثسونيان للفيزياء الفلكية باستخدام تلسكوبات ناسا في علم الفلك الطبيعي الإثنين.
تُظهر هذه الصور مجموعة مجرات Abell 2744 التي يقع خلفها UHZ1، في بيانات تشاندرا للأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء Webb، بالإضافة إلى لقطات مقربة للمجرة المضيفة للثقب الأسود UHZ1. (حقوق الصورة: الأشعة السينية: NASA/CXC/SAO/Ákos Bogdán؛ الأشعة تحت الحمراء: NASA/ESA/CSA/STScI؛ معالجة الصور: NASA/CXC/SAO/L. Frattare & K. Arcand) (ناسا)
وتم اكتشاف الثقب الأسود في مجرة UHZ1. وقالت وكالة ناسا إنه كان من الصعب رصده لأنه كان مختبئا وسط مجموعة من المجرات على بعد حوالي 3.5 مليار سنة ضوئية من الأرض. ومع ذلك، كشفت بيانات ويب أن الثقب الأسود الشاب في UHZ1 كان أبعد بكثير، على بعد 13.2 مليار سنة ضوئية من الأرض.
الثقوب السوداء الهائلة: ما حجمها؟
قام فريق أبحاث علم الفلك بتتبع بيانات ويب مع تشاندرا للعثور على غاز شديد الحرارة ينبعث منه الأشعة السينية، ويقول علماء الفلك إن هذه علامة على وجود ثقب أسود فائق الكتلة يتطور.
يحيط الغموض بكيفية تشكل الثقوب السوداء ونموها بهذه السرعة
ويعد هذا الاكتشاف مثيرا لأبحاث الثقوب السوداء، لأنه لا يزال هناك الكثير من الأشياء المجهولة حول ألغاز الكون هذه. ويعتقد علماء الفلك أن الثقوب السوداء تشكلت خلال المليار سنة الأولى بعد الانفجار الكبير.
تحتوي معظم المجرات، إن لم يكن كلها، على ثقب أسود هائل في المركز، لكن لا يزال من غير الواضح كيف تبدأ في التشكل والوصول إلى كتل هائلة بعد وقت قصير من الانفجار الكبير.
“هناك حدود فيزيائية لمدى سرعة نمو الثقوب السوداء بمجرد أن تتشكل، ولكن تلك التي تولد أكثر ضخامة لها السبق. الأمر يشبه زراعة شتلة، والتي تستغرق وقتًا أقل لتنمو لتصبح شجرة كاملة الحجم مما لو بدأت. وقال آندي جولدينج، المؤلف المشارك في الدراسة من جامعة برينستون: “بذرة فقط”.
يستخدم علماء الفلك كتلة شمسنا لقياس الثقوب السوداء. يُطلق على كتلة الثقب الأسود عمومًا اسم “الكتلة الشمسية”. يتم تعريف الكتلة الشمسية على أنها كتلة شمسنا.
يوضح مفهوم هذا الفنان ثقبًا أسود هائلًا تبلغ كتلته ملايين أو حتى مليارات المرات كتلة شمسنا. الثقوب السوداء الهائلة هي أجسام كثيفة للغاية مدفونة في قلوب المجرات. (مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/ناسا)
وباستخدام بيانات شاندرا وويب، يقول مؤلفو الدراسة إنهم وجدوا دليلاً قوياً على أن هذا الثقب الأسود المكتشف حديثاً ولد ضخماً، ويقدر حجمه بما يتراوح بين 10 و100 مليون شمس.
هل الثقوب السوداء خطر علينا؟
ويتوافق هذا الاكتشاف مع نظرية عام 2017 التي قدمها عالم الفلك بريامفادا ناتاراجان من جامعة ييل والتي تقول إن “ثقبًا أسودًا ضخمًا” تشكل بعد انهيار سحابة غازية ضخمة.
وقال ناتاراجان في بيان: “نعتقد أن هذا هو أول اكتشاف لثقب أسود ضخم وأفضل دليل حتى الآن على أن بعض الثقوب السوداء تتشكل من سحب ضخمة من الغاز”. “للمرة الأولى، نشهد مرحلة قصيرة يزن فيها الثقب الأسود الهائل ما يعادل وزن النجوم في مجرته، قبل أن يتراجع”.
لن يكون هذا هو التعاون الأخير باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي على الثقوب السوداء. ويخطط فريق البحث لاستخدام المزيد من البيانات من ويب والتلسكوبات الأخرى لمواصلة التحقيق في الكون المبكر، بما في ذلك مجرات الثقوب السوداء الضخمة.
