اكتشف هابل ثقوبًا سوداء أكثر مما كان متوقعًا في بداية الكون

باستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا، اكتشف فريق دولي من الباحثين بقيادة علماء من قسم علم الفلك بجامعة ستوكهولم عددًا أكبر من الثقوب السوداء في الكون المبكر مما تم الإبلاغ عنه سابقًا. قد تساعد هذه النتيجة الجديدة العلماء على فهم كيفية إنشاء الثقوب السوداء الهائلة.

حاليًا، ليس لدى العلماء فكرة واضحة عن كيفية تشكل الثقوب السوداء الأولى بعد وقت قصير من الانفجار الكبير. نحن نعلم أن الثقوب السوداء الهائلة، والتي يمكن أن تزن أكثر من مليار شمس، موجودة في مراكز عدة مجرات بعد أقل من مليار سنة من الانفجار الكبير.

وقالت أليس يونغ، طالبة الدكتوراه في جامعة ستوكهولم والمؤلفة المشاركة في الدراسة: “يبدو أن العديد من هذه الأجسام أضخم مما كنا نعتقد في هذه العصور القديمة: إما أنها تشكلت بشكل كبير جدًا أو نمت بسرعة كبيرة”. نشرت في رسائل من مجلة الفيزياء الفلكية.

تلعب الثقوب السوداء دورًا مهمًا في دورة حياة جميع المجرات، ولكن هناك شكوكًا كبيرة في فهمنا لكيفية تطور المجرات. للحصول على صورة كاملة عن العلاقة بين تطور المجرات والثقوب السوداء، استخدم الباحثون هابل لدراسة عدد الثقوب السوداء التي كانت موجودة بين مجموعة من المجرات الخافتة عندما كان عمر الكون لا يتجاوز بضع سنوات من عمره الحالي .

تم تصوير الملاحظات الأولى للمنطقة المدروسة مرة أخرى بواسطة هابل بعد عدة سنوات. سمح هذا للفريق بقياس الاختلافات في سطوع المجرات. هذه الاختلافات هي علامة واضحة على وجود الثقوب السوداء. وحدد الفريق ثقوبًا سوداء أكثر مما اكتشفته الطرق الأخرى سابقًا.

تشير نتائج الرصد الجديدة إلى أن بعض الثقوب السوداء قد تكونت على الأرجح نتيجة لانهيار نجوم ضخمة وسليمة خلال المليار سنة الأولى من الزمن الكوني. لا يمكن لهذه الأنواع من النجوم أن توجد إلا في العصور القديمة جدًا في الكون، لأن نجوم الجيل التالي ملوثة ببقايا النجوم التي عاشت وماتت بالفعل.

تشمل الفرضيات الأخرى لتكوين الثقوب السوداء انهيار سحب الغاز، واندماج النجوم في مجموعات ضخمة، والثقوب السوداء “البدائية” التي تشكلت (بواسطة آليات فيزيائية فيزيائية) في الثواني الأولى بعد الانفجار الكبير. وبفضل هذه المعلومات الجديدة حول تكوين الثقب الأسود، يمكن بناء نماذج أكثر دقة لتكوين المجرات.

وقال ماثيو هايز من قسم علم الفلك بجامعة ستوكهولم والمؤلف الرئيسي للدراسة: “إن الآلية التي تشكلت بها الثقوب السوداء المبكرة هي جزء مهم من لغز تطور المجرات”. “مع نماذج نمو الثقب الأسود، يمكن الآن وضع حسابات تطور المجرات على أساس فيزيائي أكثر، مع رسم تخطيطي دقيق لكيفية نشوء الثقوب السوداء من النجوم المنهارة الضخمة. »

ويجري علماء الفلك أيضًا عمليات رصد باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا للبحث عن الثقوب السوداء المجرية التي تشكلت بعد وقت قصير من الانفجار الكبير، لفهم كتلتها ومكان تواجدها.