انفراج في فك رموز ولادة الثقوب السوداء الهائلة

العلماء ليسوا متأكدين مما إذا كانت الثقوب السوداء الهائلة قد تشكلت في ظل ظروف قاسية قريبًا

بعد الانفجار الكبير، في عملية تسمى الانهيار المباشر. أو أنها نشأت بعد ذلك بكثير، من الثقوب السوداء “الأولية” التي ظهرت نتيجة موت النجوم الضخمة.

  • لو كان الخيار الأول صحيحاستولد الثقوب السوداء فائقة الكتلة بكتل كبيرة للغاية - أكبر بمئات الآلاف أو ملايين المرات من شمسنا - وسيكون لها حد أدنى ثابت للحجم.
  • لو كان الظهور الثاني صحيحعندها ستبدأ الثقوب السوداء الهائلة صغيرة نسبيًا. وكانت كتلتها حوالي 100 مرة كتلة شمسنا في هذه الحالة، وبدأت في النمو مع مرور الوقت، وتتغذى على النجوم وسحب الغاز الموجودة حولها.

لطالما سعى علماء الفلك للعثور على أصغر الثقوب السوداء فائقة الكتلة. إنها الروابط المفقودة الضرورية لفك مشكلة أصل SMBH.

وفي دراسة نشرت اليوم، الفريقأعلنت جامعة كارديف، أنها اكتشفت واحدة من أصغر جسيمات SMBH التي تم رصدها على الإطلاق في مركز مجرة ​​قريبة، والتي من شأنها أن تزن أقل بمليون مرة من كتلة الشمس. يقع هذا الثقب الأسود الهائل في المجرة NGC 404 - "شبح ميراش". حصلت على هذا الاسم بسبب قربها من نجم شديد السطوع اسمه ميراش، والذي يلقي بظلاله على المجرة.

تم الحصول على النتائج باستخدام ملفالتقنيات باستخدام مجموعة من التلسكوبات الراديوية الموجودة في صحراء أتاكاما التشيلية. هو الذي يراقب الإشعاع الكهرومغناطيسي بأطوال موجية مليمترية وما دون المليمتر ويسمى ALMA. يتم استخدامه لدراسة الضوء من بعض أبرد الأجسام في الكون.

"على اليسار توجد صورة مركبة ملونةتلسكوب هابل الفضائي في مركز "شبح ميراش". تظهر على اليمين صورة ALMA جديدة لنفس المنطقة، توضح توزيع الغاز البارد الكثيف الذي يحوم حول مركز هذا الجسم بالتفصيل. الائتمان: جامعة كارديف.

يقول العلماء إن الثقب الأسود الهائل في المجرة في Ghost of Mirach له كتلة ضمن النطاق الذي تنبأت به نماذج الانهيار المباشر.

كما لاحظ الباحثون أن هذا في الوقت الحاضرالثقب الأسود نشط ويبتلع الغاز. هذا يعني أن بعض أنماط الانهيار المباشر الأكثر تطرفًا والتي تنتج فقط SMBH ضخمة جدًا قد لا تكون صحيحة.

وهذا في حد ذاته لا يكفيوأخيراً تحديد الفرق بين الصورة "الأصلية" و"الانهيار التام". أولاً، نحتاج إلى تحليل جميع الإحصائيات. لكن هذه خطوة كبيرة في الاتجاه الصحيح.

الدكتور تيم ديفيز من كلية الفيزياء وعلم الفلك بجامعة كارديف

الثقوب السوداء هي أجسام انهارت تحت تأثير الجاذبية ، تاركة وراءها مناطق صغيرة ولكن كثيفة بشكل لا يصدق من الفضاء لا يمكن لأي شيء الهروب منها ، ولا حتى الضوء.

الثقب الأسود الهائل هو أكبر نوع من الثقوب السوداء ، ويمكن أن يزيد بمئات الآلاف ، إن لم يكن المليارات ، عن كتلة الشمس.

يُعتقد أن جميع المجرات الكبيرة تقريبًا ، مثل مجرة ​​درب التبانة ، تحتوي على مثل هذا الثقب الأسود الموجود في مركزها.

كما تم اكتشاف ثقوب سوداء هائلة الحجمفي المجرات البعيدة جدًا ، حيث ظهرت بعد بضع مئات من ملايين السنين فقط بعد الانفجار العظيم. يشير هذا إلى أن بعضها على الأقل يمكن أن يصبح ضخمًا في وقت قصير جدًا ، وهو أمر يصعب تفسيره وفقًا لنماذج تكوين المجرات وتطورها.

تنمو جميع الثقوب السوداء كلما استهلكتغيوم الغاز وتدمر النجوم التي تخاطر بالاقتراب منها كثيرًا ، لكن بعضها يتمتع بحياة أكثر نشاطًا من غيرها. لذلك ، فإن البحث عن أصغرها في المجرات القريبة يمكن أن يساعد العلماء على فهم كيفية ظهور الثقوب السوداء الهائلة.

في بحثهم فريق دولياستخدموا تقنيات جديدة تمامًا للاقتراب من قلب مجرة ​​صغيرة مجاورة تسمى NGC404 أكثر من أي وقت مضى ، مما سمح لهم بمراقبة السحب الغازية الدوامة التي تحيط بالثقب الأسود الهائل في مركزها.

سمح تلسكوب ALMA للفريق برؤية السحب الغازية في قلب المجرة ، مما يجعلها واحدة من أعلى الخرائط دقة على الإطلاق.

القدرة على مراقبة هذه المجرة بمثل هذاسمحت الدقة العالية للفريق بالتغلب على عقود من النتائج المتضاربة واكتشاف الطبيعة الحقيقية للثقوب السوداء الهائلة في مركز المجرة.

اقرأ أيضا

انظر إلى "الجدار" الضخم لمئات الآلاف من المجرات خلف مجرة ​​درب التبانة

المذنب NEOWISE مرئي في روسيا. مكان رؤيتها ، أين تنظر وكيف تلتقط صورة

في شهر سبتمبر ، سيطير كويكب خطير بالقرب من الأرض. المسافة الدنيا ستكون أقل من القمر