اكتشاف ثقب أسود ضخم أكبر من الشمس بحوالي 8200 مرة

بقدر ما نتعلم عن ألغاز الثقوب السوداء، تظل هناك العديد من الأسئلة حول هذه الأشياء الغامضة.
فقد اكتشف العلماء مؤخراً ثقباً أسود ضخماً يزيد عن 8200 ضعف كتلة الشمس في تجمع نجمي قريب يمكن أن يكشف أسرار هذه الفراغات.
ويقع هذا الجسم فائق الكثافة في قلب مجموعة أوميغا قنطورس على بعد 18000 سنة ضوئية، وهو أقرب مثال على ثقب أسود ضخم تم اكتشافه على الإطلاق، وعلى الرغم من أنه قد يبدو واسعاً، إلا أن باحثين من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك وجامعة يوتا يقولون إن هذا مجرد ثقب أسود متوسط الحجم.
ويقول الباحثون إن هذا الاكتشاف الأول من نوعه يمكن أن يوفر الحلقة المفقودة في التطور الغامض للثقوب السوداء.
تتشكل الثقوب السوداء عندما تتحطم النجوم الكبيرة أثناء إنفاقها لآخر وقودها، وعندما تسقط النجوم إلى الداخل، تصبح كتلتها المتبقية مضغوطة في جسم كثيف لدرجة أنه لا يمكن حتى للضوء الهروب من جاذبيتها.
وتتراوح هذه الأجسام في الحجم من “الثقوب السوداء النجمية” بضعة أضعاف كتلة شمسنا إلى وحوش ضخمة حقاً تسمى “الثقوب السوداء الهائلة” بملايين أو مليارات الكتل النجمية.
ويقول المؤلف المشارك ماثيو ويتاكر، وهو طالب جامعي في جامعة يوتا:” هناك ثقوب سوداء أثقل قليلاً من شمسنا كالنمل أو العناكب- يصعب اكتشافها، ولكن نوعاً ما هي في كل مكان في جميع أنحاء الكون.
“ثم لديك ثقوب سوداء هائلة مثل كودزيلا في مراكز المجرات تمزق الأشياء، ويمكننا رؤيتها بسهولة”.
ومع ذلك، من الصعب للغاية ملاحظة ما يسمى بـ “الثقوب السوداء المتوسطة” لأن المجرات تميل إلى أن يكون لديها ثقوب سوداء ضخمة فقط في مركزها.
ويضيف ويتاكر:” هذه الثقوب السوداء متوسطة الكتلة هي نوعاً ما على مستوى بيغفوت اكتشافهم يشبه العثور على أول دليل على بيغفوت والذي سيفزع الناس”.
ولحسن الحظ، أعطى التاريخ الفريد لمجموعة أوميغا قنطورس للباحثين فرصة مثالية للعثور على مثل هذه الأشياء النادرة.
ويعتقد العلماء أن أوميغا قنطورس كانت ذات يوم مجرة خاصة بها ابتلعتها مجرة درب التبانة قبل مليارات السنين، وبعد تجريدها من نجومها الخارجية، فإن النواة الكثيفة للنجوم التي يمكننا رؤيتها من خلال التلسكوب هي كل ما تبقى مما كان يتكون من نواة المجرة.
وهذا جعل من المحتمل للغاية أن يكون هناك ثقب أسود صغير محاصر في قلب أوميغا قنطورس، متجمد في الوقت المناسب مثل حشرة في العنبر، كما توقع العلماء أن الثقب الأسود المتوسط يجب أن يظل كما كان عندما ابتلعته درب التبانة لأول مرة، ولاختبار هذه النظرية، فحص الباحثون 500 صورة التقطها تلسكوب هابل الفضائي.
وعلى الرغم من أن معظم هذه الصور تم التقاطها ببساطة لمعايرة أدوات هابل، إلا أنها لا تزال تسمح للباحثين بتتبع سرعة 1.4 مليون نجم، ومن أصل 1.4 مليون، وجد العلماء سبعة نجوم بالقرب من المركز كانت تتحرك بسرعات عالية بشكل غير متوقع.
وبوره، يقول د.ماكسيميليان هابيرل، من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك:” البحث عن نجوم عالية السرعة وتوثيق حركتها كان البحث الذي يضرب به المثل عن إبرة في كوخ القش”.
لم يكن هناك نجم واحد سريع الحركة يثبت أي شيء لأن النقل السريع للنجم قد يكون ناتجاً عن عدد من العوامل المختلفة، ومع ذلك، فإن وجود سبعة نجوم تتحرك بسرعة في نفس المنطقة هو دليل قوي على أنها يتم جرها بسبب جاذبية جسم كثيف للغاية.
ومن خلال تحديد سرعة تلك النجوم السبعة عالية السرعة، تمكن د.هيبرل ومؤلفوه المشاركون من تحديد الكتلة والموقع المحتملين لهذا الجسم المخفي.
وكما توقعوا، ما لا يقل عن 8200 كتلة شمسية، كان من المحتمل أن يكون هذا الجسم مثالاً على الثقب الأسود المتوسط الذي طال انتظاره.
وتقول المؤلفة المشاركة د.نادين نيوماير، من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك:” أثارت الدراسات السابقة أسئلة حاسمة حول” إذن أين النجوم عالية السرعة؟ ”
“لدينا الآن إجابة على ذلك والتأكيد على أن مجموعة أوميغا قنطورس تحتوي على ثقب أسود متوسط الكتلة”.
ويخطط الباحثون الآن لدراسة مركز أوميغا قنطورس بمزيد من التفصيل وقد حصلوا بالفعل على إذن لاستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا.
ومع ذلك، ونظراً لانخفاض كتلة هذا الثقب الأسود، قد يستغرق الأمر مئات السنين حتى تكمل النجوم عالية السرعة مداراً واحداً، وهذا يعني أن إجراء دراسة كاملة لهذا الثقب الأسود يمكن أن يظل مهمة للأجيال القادمة.