العثور على أقرب زوج من الثقوب السوداء الهائلة المكتشفة على الإطلاق!

من المتوقع أن يتحول ثقبان أسودان هائلان إلى ثقب واحد، على بعد 89 مليون سنة ضوئية فقط، في مجرة NGC 7727.

وتوصلت القياسات الجديدة التي استقصت قلب المجرة إلى أن النواة تتكون من زوج من الثقوب السوداء فائقة الكتلة، ليكون أقرب ثنائي اكتُشف حتى الآن، متغلبا على صاحب الرقم القياسي السابق البالغ 470 مليون سنة ضوئية بهامش كبير.

وعلاوة على ذلك، فإن الثقبين الأسودين الهائلين أقرب إلى بعضهما البعض من أي ثنائي آخر للثقب الأسود فائق الكتلة، مفصولين بمسافة 1600 سنة ضوئية فقط. وفي النهاية، يعتقد علماء الفلك، أن الثقبين الأسودين سينموان قريبين جدا من بعضهما البعض لدرجة أنهما سيندمجان، ليصبحا وحشا أكبر بكثير.

ولا يؤكد الاكتشاف فقط أن NGC 7727 هو نتاج اندماج بين مجرتين، ولكنه يمنحنا مختبرا قريبا بشكل رائع للتحقق من التفاعلات بين الثقوب السوداء فائقة الكتلة أثناء دورانها في رقصة ما قبل الاندماج المدارية.

وتقول عالمة الفلك كارينا فوجيل، من مرصد “ستراسبورغ” في فرنسا: “هذه هي المرة الأولى التي نجد فيها ثقبين أسودين فائقي الضخامة قريبين من بعضهما البعض، أي أقل من نصف المسافة الفاصلة بين حامل الرقم القياسي السابق”.

وهناك العديد من الأسباب التي تجعل الثنائيات فائقة الكتلة للثقوب السوداء محل اهتمام علماء الفلك. وتوجد الثقوب السوداء الهائلة في مراكز معظم المجرات، وهي النوى التي يدور حولها كل شيء آخر.

إقرأ المزيد

ويمكن لثنائيات الثقوب السوداء الهائلة أن تخبرنا أيضا شيئا عن كيف يمكن لهذه الأجسام الضخمة – التي تبلغ كتلتها بملايين إلى مليارات المرات من كتلة الشمس – أن تصبح ضخمة جدا بشكل لا يصدق. ويعد اندماج الثقب الأسود الثنائي أحد الطرق التي يمكن أن يحدث بها هذا النمو. وسيساعدنا العثور على ثقوب سوداء فائقة الكتلة على فهم ما إذا كان هذا مسارا شائعا لهذا النمو، والذي بدوره سيسمح بنمذجة أكثر دقة.

وكانت NGC 7727 هدفا مثيرا للاهتمام بالنسبة لثقب أسود ثنائي فائق الكتلة لبعض الوقت. وتشير خصائصها الفيزيائية إلى أن المجرة هي نتاج اندماج مجري، في وقت ما في ماضيها البعيد. ومع ذلك، يصعب رؤية الثقوب السوداء إلا إذا كانت تتراكم بنشاط المواد. وبعد ذلك، تتألق سحابة المواد حول الثقب الأسود بإشعاع. ولم يكن لدى NGC 7727 التدفق اللامع المرتبط عادة بثقوب سوداء عملاقة نشطة.

وهذا هو المكان الذي أعطى فيه قرب المجرة علماء الفلك ميزة. ونظرا لأن NGC 7727 قريب جدا، فقد تمكن الباحثون من الحصول على بيانات الحركة للنجوم في مركز المجرة، بناء على الطريقة التي يتغير بها ضوؤها أثناء دورانها. وكشف هذا أن مركز المجرة لا يحتوي على ثقب واحد، بل ثقبان أسودان فائقا الكتلة: أحد تلك الثقوب السوداء الهائلة كبير نسبيا، حيث تبلغ كتلته حوالي 154 مليون ضعف كتلة الشمس. والرفيق الآخر، الأصغر بكثير، يبلغ 6.3 مليون كتلة شمسية فقط. وعُثر على واحد فقط من هذه الثقوب السوداء نشطا: الأصغر. وهذا ما يفسر سبب قلة الإشعاع.

وقال الباحثون إن هذا يشير إلى أنه يمكن أن يكون هناك العديد من ثنائيات الثقوب السوداء فائقة الكتلة أكثر مما يمكننا اكتشافه حاليا.

وقالت فوجيل: “تشير نتائجنا إلى أنه قد يكون هناك الكثير من بقايا اندماجات المجرات، وقد تحتوي على العديد من الثقوب السوداء الضخمة المخفية. ويمكن أن يزيد العدد الإجمالي للثقوب السوداء الهائلة المعروفة في الكون المحلي بنسبة 30٪”.

وعلى الرغم من أن الثقبين الأسودين مقدران للاندماج، إلا أن الأمر سيستغرق بعض الوقت؛ قال الباحثون إن حوالي 250 مليون سنة أو نحو ذلك. ولكن، في حين أننا لن نكون قادرين على ملاحظة حدوث ذلك، فإن النظام الثنائي يوفر الأمل في أن هناك العديد من عمليات اندماج الثقوب السوداء الفائقة التي تحدث من حولنا.

ولا يمكننا اكتشافها بعد؛ ستكون موجات الجاذبية المنبعثة ذات تردد منخفض جدا بالنسبة لأجهزتنا الحالية. وقال الباحثون إن الأدوات الجديدة، مثل كاشف موجات الجاذبية الفضائية LISA، يجب أن تكون قادرة على ذلك.

ويمكن أن يخبرنا هذا الاكتشاف عن كيفية العثور على ثقوب سوداء ثنائية فائقة الكتلة، حتى في المجرات البعيدة، حيث لا يمكننا الحصول على بيانات حركة مفصلة للنجوم المركزية.

ونُشر البحث في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.

المصدر: ساينس ألرت

تابعوا RT على