كتب – رامز يوسف:
لا تزال كيفية نمو الثقوب السوداء إلى مقاييس وحشية، واحدة من الألغاز الكبيرة في علم الفلك. قد تساعد مجموعة بيانات جديدة عن 300 ثقب أسود محتمل، في كشفها.
استخدم علماء الفلك أداة التحليل الطيفي للطاقة المظلمة (DESI) لاكتشاف كنز من الثقوب السوداء، والعديد منها عبارة عن “حلقات مفقودة” نادرة في تطور الوحوش الكونية.
حدد البحث، الذي اجتاح 410 آلاف مجرة، 2500 مجرة قزمة مرشحة مع ثقوب سوداء مغذية في مراكزها و300 ثقب أسود مرشح “حلقة مفقودة” متوسطة الكتلة – ما يجعلها أكبر مجموعة من أي نوع من الثقوب السوداء يُعثر عليها على الإطلاق.
ستساعد البيانات علماء الفلك على فهم أقوى لكيفية نمو الثقوب السوداء من أصغر بذورها، وكيف تشكل المجرات التي تتشكل حولها. نشر الباحثون نتائجهم في 19 فبراير في مجلة Astrophysical Journal، والورقة مجانية للقراءة على قاعدة بيانات arXiv للطباعة المسبقة.
قال المؤلف الرئيسي راجاديبيكا بوتشا، عالم الفلك في جامعة يوتا، في بيان: “عندما يبدأ الثقب الأسود في مركز المجرة بالتغذية، فإنه يطلق كمية هائلة من الطاقة في محيطه، ويتحول إلى ما نسميه نواة مجرية نشطة. هذا النشاط الدرامي بمثابة منارة، مما يسمح لنا بتحديد الثقوب السوداء المخفية في هذه المجرات الصغيرة”.
الروابط المفقودة في الكون
تولد الثقوب السوداء من انهيار النجوم العملاقة وتنمو عن طريق التهام الغاز والغبار والنجوم والثقوب السوداء الأخرى. بالنسبة لبعض هذه التمزقات الزمكانية الشرهة، يتسبب الاحتكاك في تسخين المادة التي تتدفق إلى داخلها وبالتالي ينبعث منها ضوء يمكن اكتشافه بواسطة التلسكوبات، ما يحولها إلى نوى مجرية نشطة (AGN).
يثق علماء الفيزياء الفلكية في أن جميع المجرات الضخمة، بما في ذلك مجرتنا، تحتوي على ثقوب سوداء في مراكزها، لكن العثور على دليل على وجود ثقوب سوداء أصغر داخل المجرات القزمة أصعب بكثير بسبب أحجامها الصغيرة.
وهذه ليست المفردات الصغيرة الوحيدة المفقودة من الصورة الكونية. حاليًا، تميل الثقوب السوداء المعروفة إلى الوقوع في فئتين عامتين بناءً على الحجم: الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية، وتتراوح من بضع إلى بضع عشرات من كتلة الشمس، والثقوب السوداء هائلة الكتلة – الوحوش الكونية التي يمكن أن تكون في أي مكان من بضعة ملايين إلى حوالي 40 مليار مرة من كتلة الشمس.
ومع ذلك، فإن الأدلة على كيفية تضخم الثقوب السوداء من أحد طرفي مقياس الكتلة إلى الطرف الآخر ضئيلة. يرجع ذلك إلى أن الثقوب السوداء متوسطة الكتلة – تتراوح نظريًا من 100 إلى 100 ألف ضعف كتلة الشمس – هي الثقوب السوداء الأكثر مراوغة في الكون. وبينما اكتشف العلماء أدلة على وجود 150 مرشحًا واعدًا، لم يتأكد وجود أي ثقوب سوداء متوسطة الكتلة بشكل قاطع.
للمساعدة في البحث عن كل من النوى المجرية النشطة والثقوب السوداء المتوسطة، لجأ الباحثون إلى DESI، وهي أداة مثبتة على تلسكوب نيكولاس يو مايال في أريزونا والتي تحدد المواقع الشهرية لملايين المجرات لدراسة كيفية توسع الكون حتى يومنا هذا.
من خلال غربلة البيانات التي جُمعت خلال السنة الأولى من تشغيل DESI المخطط له لمدة 5 سنوات، اكتشف العلماء عددًا غير مسبوق من المجرات القزمة والمرشحين للثقوب السوداء المتوسطة – ما أدى إلى مضاعفة العدد الإجمالي للأخيرة.
أدى اكتشاف هذا العدد الكبير من المجرات إلى توسيع مجموعة البيانات المتاحة لعلماء الفيزياء الفلكية الذين يتطلعون إلى دراسة الألغاز الكونية، ولكنه أضاف أيضًا بعض الألغاز الجديدة.
على سبيل المثال، من المتوقع أن تقع الثقوب السوداء الموجودة داخل المجرات القزمة ضمن نطاق الكتلة المتوسطة – ومع ذلك، فإن 70 فقط من الثقوب السوداء المرشحة ذات الكتلة المتوسطة المكتشفة حديثًا تتداخل مع مرشحي النوى المجرية النشطة القزمة. وستكون الخطوات التالية للفريق هي استكشاف هذه النتائج المحيرة والأسئلة التي تثيرها.
قال بوتشا: “على سبيل المثال، هل هناك أي علاقة بين آليات تكوين الثقوب السوداء وأنواع المجرات التي تسكنها؟ ستساعدنا ثروتنا من المرشحين الجدد في الخوض بشكل أعمق في هذه الألغاز، وإثراء فهمنا للثقوب السوداء ودورها المحوري في تطور المجرات”.
المصدر: livescience
اقرأ أيضا:
