مواجهة مجرية قريبة تترك ثقبًا أسود هائلًا "مكشوفًا تقريبًا"

تفقد مجرة ​​صغيرة كل نجومها وغازها تقريبًا أثناء عبورها عبر جار أكبر

عثر علماء الفلك باستخدام المرصد الراديوي الحاد جدًا (VLBA) التابع لمؤسسة العلوم الوطنية على بقايا ممزقة لمجرة مرت عبر مجرة ​​أكبر، ولم يتبق سوى الثقب الأسود الهائل المكشوف تقريبًا في المجرة الأصغر والذي خرج من المجرة الأكبر ويتحرك بعيدًا. منها بسرعة تزيد على -3,200 كيلومتر في الثانية.
المجرات هي جزء من مجموعة من المجرات التي تبعد أكثر من ملياري سنة ضوئية عن الأرض. أدى هذا اللقاء الوثيق، منذ ملايين السنين، إلى تجريد المجرة الصغيرة من جميع نجومها وغازاتها تقريبًا. ما تبقى هو ثقبه الأسود وبقايا مجرة ​​صغيرة يبلغ عرضها حوالي 3,000 سنة ضوئية فقط. وللمقارنة، يبلغ عرض مجرتنا درب التبانة حوالي 100,000 ألف سنة ضوئية.
ويأتي هذا الاكتشاف ضمن برنامج لاكتشاف ثقوب سوداء ضخمة للغاية، أكبر بملايين أو مليارات المرات من الشمس، والتي لا توجد في مراكز المجرات. توجد الثقوب السوداء الهائلة في مركز معظم المجرات. ويعتقد أن المجرات الكبيرة تنمو عن طريق ابتلاع المجرات الأصغر. وفي مثل هذه الحالات من المتوقع أن يتحرك الثقبان الأسودان في مدار حول بعضهما البعض ثم يندمجان في النهاية.
وقال جيمس كوندون، من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي: "نبحث عن أزواج من الثقوب السوداء الضخمة للغاية تتحرك في المدار، مع إزاحة أحدهما عن مركز المجرة، كدليل على اندماج مجرات سابق". وأضاف: "بدلاً من ذلك، وجدنا هذا الثقب الأسود يهرب من المجرة الأكبر ويترك وراءه سلسلة من التسربات".
وقال كوندون: "لم نر شيئًا كهذا من قبل".
بدأ علماء الفلك البحث باستخدام VLBA لإنشاء صور عالية الدقة لأكثر من 1,200 مجرة ​​تم تحديدها مسبقًا من خلال مسوحات السماء واسعة النطاق التي تم إجراؤها باستخدام تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء والراديو. وأظهرت ملاحظات VLBA التي أجروها أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة لجميع هذه المجرات تقريبًا كانت في مراكز المجرات، لكن جسمًا واحدًا، في مجموعة مجرات تسمى ZwCl 8193، لم يتناسب مع هذا النمط. وقد أظهرت دراسات أخرى أن هذا الجسم، المسمى B3 1715+425، عبارة عن ثقب أسود ضخم جدًا محاط بمجرة أصغر وأكثر شحوبًا بكثير مما نتوقع. بالإضافة إلى ذلك، يتحرك هذا الجسم بسرعة بعيدًا عن قلب مجرة ​​أكبر بكثير، تاركًا وراءه أثرًا من الغاز المتأين.
وخلص العلماء إلى أن B3 1715+425 هو ما تبقى من مجرة ​​مرت عبر المجرة الكبيرة وأدى اللقاء إلى إزالة معظم نجومها وغازاتها، وهو ثقب أسود فائق الكتلة "مكشوف تقريبًا". وقال العلماء إن البقايا الهاربة ستفقد على الأرجح المزيد من كتلتها وتتوقف عن تكوين نجوم جديدة.

وقال كوندون: "لمدة مليار سنة أخرى أو نحو ذلك، سيكون غير مرئي". وأشار إلى أن هذا يعني أنه من الممكن أن يكون هناك العديد من هذه الأجسام المتبقية من لقاءات مجرية سابقة، والتي لا يستطيع علماء الفلك اكتشافها. لكن العلماء سيواصلون البحث. لقد لاحظوا المزيد من الأشياء، في مشروع طويل الأمد مع VLBA. وأوضح كوندون أنه نظرًا لأن الوقت ليس حاسمًا في مشروعهم، فإنهم يستفيدون من "الوقت الميت" عندما لا يكون التلسكوب قيد الاستخدام لإجراء عمليات رصد أخرى.

"إن جودة البيانات التي نتلقاها من VLBA عالية جدًا. لقد حصلنا على موقع الثقوب السوداء الهائلة بشكل جيد للغاية. وقال كوندون: "إن العامل الذي يحدنا هو دقة موقع المجرة التي نراها عند أطوال موجية أخرى نستخدمها للمقارنة". وقال إن التلسكوبات البصرية الجديدة التي سيتم إطلاقها في السنوات القادمة، مثل تلسكوب المسح السينوبتيكي الكبير (LSST)، ستمنحهم صورًا محسنة يمكن مقارنتها بصور VLBA. ويأملون أن يسمح لهم هذا باكتشاف المزيد من الأجسام مثل B3 1714+425.
وقال: "وربما أيضًا بعض الثقوب السوداء الثنائية الضخمة جدًا التي كنا نبحث عنها في المقام الأول".

• لإشعار الباحثين
• للمادة العلمية

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• موطن الكوازارات
• تم اكتشاف ثقب أسود متوسط ​​الحجم
• تم اكتشاف ثقب أسود هائل تبلغ كتلته مليار كتلة شمسية في بداية الكون