يشير تحليل 23 عامًا من الملاحظات الراديوية لـ Markarian 501 إلى وجود نفاثتين متميزتين ودورة مدتها 121 يومًا، مما قد يشير إلى وجود زوج من الثقوب السوداء فائقة الكتلة على وشك الاندماج، على الرغم من أنها في هذه المرحلة لا تزال مجرد مرشح.
رصد علماء الفلك مرارًا وتكرارًا اصطدام المجرات واندماجها، لكن إحدى أكثر مراحل هذه العملية إثارةً ظلت خفيةً إلى حد كبير: اللحظة التي يلتقي فيها ثقبان أسودان هائلان، كان كل منهما في مركز مجرة مختلفة، في قلب مجرة واحدة ويبدآن بالدوران حول بعضهما في دائرة ضيقة. والآن، يقول فريق من الباحثين إنهم عثروا على دليل قوي على هذا السيناريو في مجرة ماركاريان 501، وهي مجرة نشطة للغاية تقع على بعد حوالي 500 مليون سنة ضوئية.
بحسب التقرير، يُصدر قلب مجرة ماركاريان 501 شعاعين من الإشعاع في اتجاهين مختلفين، وهي ظاهرة قد تُشير إلى وجود نفاثتين منفصلتين، وبالتالي ربما وجود ثقبين أسودين منفصلين في قلب المجرة نفسها. إذا صحّ هذا التفسير، فهذا يعني وجود زوج من الثقوب السوداء فائقة الكتلة، إذ تُقدّر كتلة كلٍّ منهما بنحو مليار كتلة شمسية. ويُقدّر الباحثون أن الجسمين يُكملان دورة كاملة حول بعضهما كل 121 يومًا، وبهذا المعدل يُمكنهما الاندماج في غضون قرن تقريبًا. ومن المتوقع أن يُنتج هذا الاندماج، إن حدث، انفجارًا هائلًا من موجات الجاذبية.
ترى الباحثة الرئيسية، سيلكا بريتزن من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي، أن هذه إحدى أكثر الفرص الواعدة التي رُصدت حتى الآن لتحديد زوج من الثقوب السوداء فائقة الكتلة في المراحل الأخيرة من اقترابها. مع ذلك، يؤكد التقرير نفسه على ضرورة توخي الحذر الشديد. فقد طُرحت في السابق مرشحات لمثل هذه الأزواج، لكن لم يتم تأكيدها. وقال عالم الفيزياء الفلكية زولتان هيمان من جامعة كولومبيا، وهو ليس ضمن الفريق، إن الصورة لا تزال "معقدة للغاية"، وأنه من الأفضل في هذه المرحلة اعتبار النظام مجرد مرشح.
تُعد الثقوب السوداء فائقة الكتلة نتاجاً طبيعياً لاندماج المجرات.
لفهم أهمية هذا الاكتشاف، من الضروري التذكير بأن الثقوب السوداء فائقة الكتلة تُعتبر نتاجًا طبيعيًا لاندماج المجرات. فعندما تندمج مجرتان، لا تصطدم الثقوب السوداء في مركزيهما مباشرةً. بل تمر كل منهما بجانب الأخرى، ثم تدخل في مدارات متبادلة، وعلى مدى مئات الملايين من السنين، تفقد طاقتها تدريجيًا من خلال تفاعلاتها مع الغاز والنجوم، وأخيرًا من خلال انبعاث موجات الجاذبية. تكمن المشكلة في صعوبة رصد المرحلة الأخيرة، عندما يكون الثقبان الأسودان متقاربين جدًا، بشكل مباشر. فعادةً ما تعجز التلسكوبات عن فصل جسمين متقاربين إلى هذا الحد، مما يضطر علماء الفلك إلى البحث عن دلائل غير مباشرة، مثل التغيرات الدورية في الضوء أو السلوك غير المعتاد للنفثات الراديوية.
يُعدّ مجرة ماركاريان 501 هدفًا مناسبًا بشكل خاص لمثل هذا البحث، فهي مجرة نشطة تُعرف باسم البلازار، حيث يبتلع مركزها المادة بسرعة فائقة، بينما يُصدر في الوقت نفسه نفاثات من الجسيمات وإشارات راديوية قوية تتجه عمومًا نحو الأرض. وقد أثارت شذوذات سابقة في إشارتها الراديوية شكوكًا حول احتمال وجود زوج من الثقوب السوداء مختبئة هناك. عادت بريتزان وزملاؤها إلى البيانات وفحصوا 23 عامًا من الملاحظات التي جُمعت باستخدام تلسكوب مصفوفة الخط الأساسي الطويل جدًا (VLE) الراديوي في الولايات المتحدة. في البداية، لم يرصدوا أي حركة واضحة، ولكن عندما انتقلوا إلى تردد أعلى، مما يسمح لهم بمراقبة المنطقة الأقرب إلى الثقب الأسود، اكتشفوا فجأة بصمة مختلفة، في اتجاه لا يتطابق مع اتجاه النفاثة المألوفة.
الطائرة الثانية
فسّر الباحثون الإشارة الجديدة على أنها نفاثة ثانية، يُحتمل أن تكون منبعثة من ثقب أسود ثانٍ. إضافةً إلى ذلك، رصدوا تغيرات دورية في السطوع تتكرر كل 121 يومًا، وهو رقم يدعم تفسير المدار المتبادل. وهنا أيضًا، يُسمع تحفظ علمي وجيه: فقد أشار دانيال دوروزيو من معهد علوم تلسكوب الفضاء إلى أنه على الرغم من أن سلوك النفاثة الثانية المختلف عن الأولى مثير للاهتمام، مما قد يدل على مصدر مختلف، إلا أنه حذر من أن العثور على نظام قريب جدًا من اندماج سيكون أمرًا يكاد يكون مستحيلاً. ووفقًا له، إذا تأكدت هذه الهوية، فسيكون من الضروري أيضًا التساؤل عن سبب عدم اكتشاف المزيد من الأنظمة من هذا النوع.
قد يكون الطريق إلى تأكيد أو نفي هذا الاكتشاف قصيرًا نسبيًا من الناحية الفلكية. فإذا كان هذا بالفعل زوجًا من الثقوب السوداء على وشك الاندماج، فقد يكون من الممكن قياس تقصير حقيقي في دورتهما المدارية خلال العقد القادم. إضافةً إلى ذلك، ووفقًا للباحثين، من المفترض أن يكون النظام قد بدأ بالفعل في إصدار موجات جاذبية ضعيفة، والتي يمكن رصدها من خلال مراقبة التغيرات الطفيفة في النبضات المنتظمة للنجوم النابضة. إذا حدث هذا، فسيكون أحد أبرز التأكيدات حتى الآن على اندماج وثيق لثقوب سوداء فائقة الكتلة، كما سيمثل نافذة نادرة على مرحلة نهائية بالغة التعقيد في تطور المجرات.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 6
لقد ابتلعت الثقوب السوداء من بني براك أموال عامة الناس بالفعل، في مجرات كنيست القدس.
توجد ثقوب سوداء كبيرة في بني براك.
ليست على بعد سنوات ضوئية، بل قريبة جدًا من حكومة الكائنات الفضائية، ويمكنك رؤيتها من خلال التلسكوب
تراهم ينهبون المال العام.
لهذا الغرض، تُشبه السنوات في مفهومنا إحداثيات في الفضاء. إذا لم نفعل ذلك، فلن يكون لأي شيء معنى.
بحسب حساباتي، والتي تظهر من المقال، فإن هذين الثقبين الأسودين قد اندمجا بالفعل منذ 499,999,900 سنة.
لدينا العديد من الثقوب السوداء التي تبتلع كميات هائلة من المال ولا تشبع أبداً...
لن يندمجا قبل مئة عام أخرى. سيبدو الأمر كذلك بالنسبة لنا فقط. لقد اندمجا قبل 500 مليون سنة (عندما ننظر إلى الماضي قبل 500 مليون سنة، نرى الماضي).