سولت ليك سيتي – في مجرة تمتد لسنوات ضوئية وعمرها أكثر من 13 مليار سنة، من المنطقي أن تكون الاكتشافات الفلكية الكبرى نادرة – على أقل تقدير.
يقع أوميغا قنطورس في درب التبانة، وهو تجمع عالمي يضم ملايين النجوم – كثيف جدًا باتجاه المركز بحيث يصبح من المستحيل التمييز بين النجوم الفردية – ولا يمكن رؤيته إلا كنقطة صغيرة في سماء الليل عند خطوط العرض الجنوبية.
ولكن داخل هذه المجموعة يوجد شيء ظل علماء الفلك يبحثون عنه ويناقشونه منذ ما يقرب من عقد من الزمان، وهو شيء اكتشفته دراسة جديدة أجراها باحثون في جامعة يوتا ومعهد ماك بلانك لعلم الفلك: أوميغا سنتوري هي موطن لثقب أسود مركزي. .
“إنه اكتشاف لا يحدث إلا مرة واحدة في الحياة المهنية. لقد كنت متحمسًا لهذا الاكتشاف لمدة تسعة أشهر. وقال أنيل سيث، الأستاذ المشارك في علم الفلك بجامعة كاليفورنيا في بيركلي والباحث الرئيسي المشارك في الدراسة: “في كل مرة أفكر في الأمر، أجد صعوبة في النوم”.
“على مستوى بيج فوت”
ال يذاكرويوضح الذي نشر الأربعاء في مجلة “نيتشر” أن الثقوب السوداء لها نطاقات كتلة مختلفة.
تشمل الثقوب السوداء الأكثر شيوعًا الثقوب السوداء النجمية، التي تتراوح كتلتها من واحد إلى بضع عشرات من كتلة الشمس، والثقوب السوداء فائقة الكتلة، التي يمكن أن تصل كتلتها إلى مليارات كتلة الشمس.
من المعروف أن الثقوب السوداء متوسطة الكتلة، تلك التي اكتشفها فريق البحث، أكثر مراوغة ولم يتم اكتشافها بشكل مؤكد بعد.
“هذه الثقوب السوداء متوسطة الكتلة هي نوع من مستوى Bigfoot. وقال ماثيو ويتاكر، وهو طالب جامعي في جامعة كاليفورنيا ومؤلف مشارك في الدراسة، إن اكتشافهم يشبه العثور على أول دليل على Bigfoot: سيشعر الناس بالذعر.
“إبرة في كومة قش”
ووفقا للدراسة، يبدو أن أوميغا قنطورس هو جوهر مجرة صغيرة متميزة توقف تطورها عندما ابتلعتها مجرة درب التبانة. تشير الحالة الراهنة لتطور المجرات إلى أن هذه المجرات المبكرة كان ينبغي أن تحتوي على ثقوب سوداء مركزية متوسطة الحجم نمت مع مرور الوقت.
ولكن كيف تجد واحدة؟
بدأ سيث ونادين نيوماير، قائد المجموعة في معهد ماكس بلانك والباحث الرئيسي في الدراسة، البحث عن كيفية فهم أفضل لتاريخ تكوين أوميغا قنطورس في عام 2019.
لقد أدركوا أنه من خلال العثور على نجوم تتحرك بسرعة حول مركزها، يمكنهم أخيرًا حل السؤال المحيط بالثقب الأسود المركزي للعنقود عن طريق قياس كتلة الثقب الأسود.
وقع هذا البحث عن النجوم في أيدي ماكسيميليان هابيرلي، طالب الدكتوراه في معهد ماكس بلانك. قاد هابيرلي تطوير كتالوج ضخم لحركات نجوم أوميغا سنتوري، حيث قام بقياس سرعات 1.4 مليون نجم من خلال دراسة أكثر من 500 صورة هابل للعنقود.
كانت المشكلة هي أن معظم الصور التي التقطها هابرلي تم التقاطها لمعايرة أدوات هابل، وليس للمساهمة في الاكتشافات العلمية الرائدة.
ومع ذلك، مع أكثر من 500 صورة، حققت مجموعة البيانات غير المقصودة هدفها.
وقال هابرلي: “كان البحث عن النجوم السريعة وتوثيق حركتها بمثابة البحث عن إبرة في كومة قش”. في النهاية، لم يحصل هابيرلي على الكتالوج الأكثر شمولاً حتى الآن لحركة نجوم أوميغا قنطورس فحسب، بل وجد أيضًا سبع إبر في كومة قشه الأرشيفية – سبعة نجوم تتحرك بسرعة في منطقة صغيرة في مركز أوميغا قنطورس.
الإكتشاف
لكن العمل لم يتوقف عند اكتشاف هذه النجوم السبعة. ومن خلال سبعة نجوم، جميعها ذات سرعات واتجاهات حركة مختلفة، تمكن الباحثون من فصل التأثيرات المختلفة وتحديد أن هناك في الواقع كتلة مركزية في أوميغا سنتوري، بكتلة لا تقل عن 8200 شمس.
بالإضافة إلى ذلك، لا تشير الصور إلى أي جسم مرئي في موقع هذه الكتلة المركزية كما هو متوقع بالنسبة للثقب الأسود.
سمح التحليل الإضافي للفريق بالحصول على المزيد من الأخبار الجيدة. وكما يوضح المقال، فإن النجم فائق السرعة الموجود في الصورة قد لا ينتمي إلى أوميغا سنتوري. من الممكن أن يكون نجمًا خارج العنقود يمر خلف أو أمام مركز أوميغا قنطورس بالصدفة. ومن ناحية أخرى، فإن رصد سبعة من هذه النجوم لا يمكن أن يكون محض صدفة ولا يترك مجالا لتفسيرات غير وجود ثقب أسود.
مات.
تقدم إلى الأمام
ويخطط الفريق الآن لمواصلة اكتشافاته الضخمة من خلال فحص مركز أوميغا سنتوري بمزيد من التفاصيل. يقود سيث مشروعًا تم منحه الإذن باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لقياس الحركة عالية السرعة للنجوم باتجاه الأرض أو بعيدًا عنها.
مثل أدوات المستقبل النشر الذي يمكن تحديد المواقع النجمية وبدقة أكبر من هابل، فإن الهدف هو تحديد كيفية تسارع النجوم وكيفية انحناء مداراتها – على الرغم من أن هذا المشروع سيقع على عاتق الأجيال القادمة من الباحثين.
ومع ذلك، فإن هذا الاكتشاف يعزز الفرضية القائلة بأن أوميغا قنطورس هي المنطقة المركزية لما كان في السابق مجرة ابتلعتها درب التبانة منذ مليارات السنين.
بالنسبة لأولئك المهتمين بالاستماع مباشرة إلى الباحثين، سيقدم سيث النتائج التي توصل إليها الفريق في 8 أغسطس الساعة 7 مساءً في مسرح Clarke Planetarium IMAX في سولت ليك سيتي. وفي هذه الأثناء، الدراسة الكاملة متاحة على الخط.
“أعتقد أن الادعاءات غير العادية تتطلب أدلة غير عادية. قال سيث: “هذا دليل استثنائي حقًا”.
