اكتشف العلماء المئات من الثقوب السوداء الضخمة

تم اكتشاف الثقوب السوداء الضخمة، التي تستمر في النمو، بواسطة تلسكوبي سبيتزر وشاندارا الفضائيين التابعين لناسا، وهي تحيط بجزء كبير من تجمعات الثقب الأسود التي لم يلاحظها الباحثون حتى الآن.

اكتشف علماء الفلك مؤخراً مئات الثقوب السوداء المختبئة داخل مجرات مغبرة تبعد مليارات السنين الضوئية.
تم اكتشاف الثقوب السوداء الضخمة، التي تستمر في النمو، بواسطة تلسكوبي سبيتزر وشاندارا الفضائيين التابعين لناسا، وهي تحيط بجزء كبير من تجمعات الثقب الأسود التي لم يلاحظها الباحثون حتى الآن. وتشير الاكتشافات إلى وجود مئات الملايين من الثقوب السوداء الإضافية التي نمت في بداية الكون، أي أكثر من ضعف العدد المعروف عند هذه المسافات.

وفي الصورة التي التقطتها كاميرات الأشعة تحت الحمراء لتلسكوب سبيتزر الفضائي، تظهر بعض تلك الثقوب السوداء، وتقع في أعماق المجرات الضخمة البعيدة.

يقول مارك ديكنسون من المرصد البصري الفلكي الوطني في توكسون، أريزونا: "تم العثور على ثقوب سوداء نشطة فائقة الكتلة في كل مكان في الكون المبكر". يقول ديكنسون، أحد المؤلفين المشاركين لمقالين جديدين سيظهران في عدد 10 تشرين الثاني/نوفمبر من مجلة "لم نر سوى قمة جبل الجليد حتى الآن في بحثنا عن هذه الأجسام، والآن يمكننا رؤية جبل الجليد نفسه". مجلة الفيزياء الفلكية بالتعاون مع إيمانويل دادي من هيئة الطاقة الذرية الفرنسية.
توفر النتائج أيضًا أول دليل على أن معظم المجرات الضخمة، إن لم يكن جميعها، في بداية الكون قد أمضت شبابها في بناء الثقوب السوداء المخيفة في مراكزها.
لعقود من الزمن، كان يُعتقد أن هذا العدد الكبير من الثقوب السوداء النشطة غير موجود. ينتمي هيكلها النشط للغاية إلى فئة من الثقوب السوداء المعروفة باسم الكوازارات. يتكون الكوازار من سحابة تشبه العمود من الغاز والغبار تحيط بالثقوب السوداء وتغذيها، وهي عملية تنبعث خلالها الأشعة السينية، ويمكن عادةً اكتشاف هذه الأشعة السينية على شكل توهج في الخلفية في السماء. ومع ذلك، فإن الكوازارات نفسها غالبًا ما تكون غير مرئية بشكل مباشر لأن الغبار والغاز يمنعها من رؤيتنا.
يقول دادي: "لقد علمنا من دراسات أخرى أجريت في الثلاثين عامًا الماضية أنه لا بد من وجود المزيد من النجوم الزائفة في الكون، لكننا لم نعرف أين نبحث عنها حتى الآن".
أراد دادي وفريقه في البداية دراسة حوالي ألف من المجرات العملاقة المغبرة التي هي في مرحلة ولادة النجوم والتي كان يعتقد أنها غائبة عن النجوم الزائفة. وكتلة هذه المجرات تشبه كتلة درب التبانة ولكن شكلها غير منتظم مثل شكل درب التبانة. وعلى مسافة 9-11 مليار سنة ضوئية، نراها في الوقت الذي كان فيه الكون في مرحلة مراهقته - بين 2.5 و4.5 مليار سنة.
عندما تعمق علماء الفلك في هذه المجرات باستخدام رؤية سبيتزر للأشعة تحت الحمراء، لاحظوا أن أكثر من 200 مجرة ​​تبعث كمية غير عادية من الضوء الأحمر البعيد. كشفت بيانات الأشعة السينية المستمدة من تلسكوب شاندرا الفضائي وتقنية تُعرف باسم "التراص" أن المجرات تخفي النجوم الزائفة بداخلها. يعتقد العلماء الآن أن الكوازارات قامت بتسخين الغبار الموجود بالقرب من السحابة المجرية، وهذه العملية هي المسؤولة عن ضوء الأشعة تحت الحمراء الإضافي.
"لقد وجدنا معظم مجموعات النجوم الزائفة المتلاشية في الكون المبكر." قال دادي. في السابق، لم يتم رؤية سوى أندر الثقوب السوداء وأكثرها نشاطًا في مثل هذه السن المبكرة.
تساعد النجوم الزائفة الجديدة في الإجابة على الأسئلة الأساسية حول كيفية تطور المجرات الضخمة. وعلم الفلك أيضًا أن معظم المجرات الضخمة تبني نجومها وثقوبها السوداء في نفس الوقت، حتى تصبح كبيرة جدًا وتمنع ثقوبها السوداء تكوين نجوم جديدة.
تشير الملاحظة أيضًا إلى أن الاصطدامات بين المجرات قد لا تلعب دورًا كبيرًا في تطور المجرات كما كان يُعتقد سابقًا. "اعتقد المنظرون أن عمليات الاندماج بين المجرات كانت ضرورية لتنشيط النجوم الزائفة، لكننا الآن نرى أن النجوم الزائفة يمكن أن تنشط في المجرات التي لم تخضع لأي عملية عنيفة". يقول ديفيد ألكساندر من جامعة دورهام في المملكة المتحدة، وهو أيضًا شريك في البحث.
وأضاف ديفيد إلباز، وهو أيضًا من لجنة الطاقة الذرية في فرنسا: "يبدو الأمر كما لو أن الأعمى درس فيلًا في الماضي، ولم نكن متأكدين من الحيوان الذي بين أيدينا". "الآن نرى الفيل لأول مرة".

تم إجراء الملاحظات الجديدة كجزء من الدراسة العميقة للكون المبكر، وهو المسح الأكثر حساسية للأطوال الموجية المتعددة للكون المبكر حتى الآن. كما تم الحصول على نتائج متسقة لهذه الدراسات في دراسات أخرى حديثة مثل دراسة فابريزيو فيورا من المرصد الفلكي في روما وفريقه. سيتم نشر نتائج أبحاثهم في مقال بتاريخ 1 يناير 2008 في مجلة الفيزياء الفلكية.

للحصول على معلومات على موقع ناسا