تغطية شاملة

اكتشاف ثقوب سوداء قياسية في المجرات الضخمة

وتبلغ كتلة كل ثقب من الثقوب السوداء نحو 10 مليارات كتلة شمسية، وكان الرقم القياسي السابق للثقب الأسود في مركز M87 - 6.3 مليار كتلة شمسية فقط. 

عرض فني لنجوم تتحرك نحو المنطقة الوسطى من مجرة ​​إهليلجية تستضيف ثقبًا أسود هائلًا (مرصد جيميني/ أورا. الصورة: لينيت كوك، من جامعة كاليفورنيا في بيركلي)
عرض فني لنجوم تتحرك نحو المنطقة الوسطى من مجرة ​​إهليلجية تستضيف ثقبًا أسود هائلًا (مرصد جيميني/ أورا. الصورة: لينيت كوك، من جامعة كاليفورنيا في بيركلي)

اكتشف علماء فلك من جامعة كاليفورنيا في بيركلي أكبر ثقبين أسودين معروفين حتى الآن - وهما وحشان كتلتهما تعادل 10 مليارات شمس لكل منهما، ويهددان بابتلاع كل شيء، بما في ذلك الضوء، في منطقة تعادل 5 أضعاف حجم نظامنا الشمسي.

 

وتقع الثقوب السوداء في مركز مجرتين على بعد أكثر من 300 مليون سنة ضوئية من الأرض، وربما تكون البقايا المظلمة للعديد من المجرات الساطعة المعروفة باسم النجوم الزائفة التي سكنت الكون المبكر.

يقول تشانغ فاي ما، أستاذ علم الفلك في جامعة كاليفورنيا: "في بداية الكون، كان هناك الكثير من النجوم الزائفة، وهي نوى مجرات نشطة، بعضها يتلقى طاقته من الثقوب السوداء التي تبلغ كتلتها 10 مليارات شمس". كاليفورنيا، بيركلي. "هذان الثقبان الأسودان الهائلان يشبهان إلى حد كبير النجوم الزائفة الشابة وربما يكونان الحلقة المفقودة بين النجوم الزائفة والثقوب السوداء الهائلة التي نراها اليوم."
الثقوب السوداء هي شكل مضغوط من المادة تنتج قوى جاذبية كبيرة جدًا لدرجة أنه حتى الضوء لا يمكنه الهروب منها. في حين أن النجوم المتفجرة، والتي تسمى المستعرات الأعظم، يمكن أن تترك وراءها ثقبًا أسودًا كتلته كتلة نجم واحد مثل شمسنا، فإن الثقب الأسود الهائل ينمو من اندماج الثقوب السوداء الأخرى أو من خلال التقاط كمية كبيرة من النجوم والغاز.
يقول نيكولاس ماكونيل، طالب الأبحاث في بيركلي، والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية التي ستنشر في عدد 8 ديسمبر/كانون الأول من المجلة: "تلقي هذه الثقوب السوداء الضخمة الضوء على مسألة كيفية اندماج الثقوب السوداء والمجرات المحيطة بها منذ بداية الكون". طبيعة. وإلى جانب ماكونيل وميهمي، يشارك في المقال باحثون من جامعات تورونتو وتكساس وميشيغان، وكذلك المرصد البصري الوطني في أريزونا.
حتى الآن، تم اكتشاف 63 ثقبًا أسودًا هائلًا في قلب المجرات القريبة. وأكبرها، منذ ثلاثة عقود، تبلغ كتلته 6.3 مليار كتلة شمسية، في مركز المجرة القريبة M87.
أحد الثقوب السوداء المكتشفة الآن تبلغ كتلته 9.7 مليار كتلة شمسية في المجرة الإهليلجية NGC 3842، وهي أكبر مجرة ​​في مجموعة مجرات الأسد، وتبعد عنا 320 مليون سنة ضوئية في اتجاه مجموعة الأسد. أما الثقب الأسود الثاني فهو مشابه في الحجم أو أكثر ضخامة، ويقع في مركز المجرة NGC 4889، ألمع مجرة ​​في عنقود كوما - على بعد حوالي 336 مليون سنة ضوئية من الأرض في اتجاه مجموعة شعر فيرونيكا، أو كوما برنسيس بالعبرية.

ووفقا لماكونيل، فإن أفق الحدث للثقب الأسود يقع على بعد 200 مرة من مسافة الأرض عن الشمس، أو 5 أضعاف مدار بلوتو. خلف أفق الحدث، يتمتع كل ثقب أسود بتأثير جاذبية يصل قطره إلى 4,000 سنة ضوئية.
وبالمقارنة، فإن هذه الثقوب السوداء أكبر بمقدار 2,500 مرة من الثقب الأسود الموجود في مركز درب التبانة، والذي يقع أفق حدثه على حوالي خمس مدار كوكب هيما.

وقال ميه إن هذه الثقوب السوداء الضخمة ظلت مخفية عنا حتى الآن لأنها عاشت في حالة تقاعد والتزمت الصمت. خلال حياتهم النشطة، منذ حوالي 10 مليارات سنة، قاموا بتنظيف الحي بأكمله عن طريق تناول كميات هائلة من الغاز والغبار. أصبح الغاز الذي نجا هو النجوم التي أحاطت بهم بسلام منذ ذلك الحين. ووفقا لما، فإن هذه الثقوب السوداء الهائلة والمجرات الضخمة التي تحتوي على تريليونات النجوم، استقرت في مركز مجموعات المجرات.

المجرة NGC 3842 (أعلى اليسار) هي المجرة الأكثر سطوعا في مجموعة غنية من المجرات. الثقب الأسود الموجود في المنتصف والذي يظهر في منتصف الشكل محاط بنجوم تعطلت مداراتها بسبب مجال الجاذبية الهائل. فالثقب الأسود، الذي يبلغ حجمه 7 أضعاف حجم مدار بلوتو حول الشمس، سيبتلع نظامنا الشمسي فيه دون أن يشعر. رسم توضيحي: بيت مارينفيلد
المجرة NGC 3842 (أعلى اليسار) هي المجرة الأكثر سطوعا في مجموعة غنية من المجرات. الثقب الأسود الموجود في المنتصف والذي يظهر في منتصف الشكل محاط بنجوم تعطلت مداراتها بسبب مجال الجاذبية الهائل. فالثقب الأسود، الذي يبلغ حجمه 7 أضعاف حجم مدار بلوتو حول الشمس، سيبتلع نظامنا الشمسي فيه دون أن يشعر. رسم توضيحي: بيت مارينفيلد

ماذا، قرر أحد علماء الفيزياء الفلكية النظرية فحص هذه الثقوب السوداء الضخمة في مجموعات متقاربة نسبيًا من المجرات الإهليلجية نتيجة لمحاكاة حاسوبية لسير المجرات المتصادمة.

ويعتقد علماء الفلك أن العديد من المجرات، إن لم يكن كلها، تحتوي على ثقب أسود في المركز، وكلما كانت المجرة أكبر، كان الثقب الأسود أكبر وأكثر ضخامة. تم العثور على أكبر الثقوب السوداء في المجرات الإهليلجية التي يُعتقد أنها نتجت عن اندماج مجرتين حلزونيتين. ووجد ما أن اندماج المجرات الإهليلجية نفسها يمكن أن ينتج مجرة ​​إهليلجية بالإضافة إلى ثقب أسود يمكن أن تصل كتلته إلى 10 مليارات كتلة شمسية. يمكن لهذه الثقوب السوداء أن تنمو بشكل أكبر عن طريق استهلاك الغاز المتبقي من الاندماج.

وقال ماه: "إن الاندماج المتعدد بين عدة مجرات هو إحدى الطرق لبناء هذه الوحوش".

للبحث عن الثقوب السوداء الهائلة، قام فريق من علماء الفلك المراصد، بما في ذلك جيمس جراهام، أستاذ علم الفلك في بيركلي وجامعة تورتانو، وكارل جيبهاردت، أستاذ علم الفلك في جامعة تكساس في أوستن. وجيبهارت هو من اكتشف الثقب الأسود الذي يحمل الرقم القياسي حتى الآن في المجرة M87.

واستخدم الباحثون تلسكوب جيميني في مرصد كيك في هاواي، ومرصد ماكدونالد في تكساس. حصل ماكونيل وما على الطيف التفصيلي للضوء الوامض من مراكز العديد من المجرات الإهليلجية الضخمة، والتي كانت كل منها هي الأكثر سطوعًا في مجموعتها. لقد قاموا حتى الآن بتحليل السرعة المحيطية للنجوم في مجرتين وحسبوا الكتلة المركزية في نطاق النجم الزائف. مثل هذه الكتلة الكبيرة التي يبلغ حجمها عدة مئات من السنين الضوئية دفعت علماء الفلك إلى استنتاج مفاده أن هذه الكتل تنشأ من الثقوب السوداء الضخمة. قال ما: "لو كانت كل هذه الكتل نجومًا، لكان من الممكن أن نرى نورها".

تتطلب نمذجة المجرات الضخمة أجهزة كمبيوتر عملاقة قوية في مركز الحوسبة المتقدمة في تكساس.

وقال ميه: "بالنسبة لعلماء الفلك، فإن العثور على هذه الثقوب السوداء الهائلة يشبه مقابلة أشخاص يبلغ طولهم 3 أمتار، وكيف أصبحوا طوال القامة". "يساعدنا هذا الاكتشاف النادر على فهم ما إذا كانت هذه الثقوب السوداء موروثة من آباء طوال القامة، أو ما إذا كانوا يأكلون الكثير من السبانخ".

للإعلان عن جامعة بيركلي

 

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

تعليقات 22

  1. كقاعدة عامة، أنت على حق، فمعدل إنتاج النجوم مرتفع عند حافة المجرة ومنخفض نسبيًا في المركز. يحتوي المركز بشكل رئيسي على النجوم القديمة والصغيرة (http://en.wikipedia.org/wiki/Spiral_galaxy#Galactic_bulge) بينما تحتوي الأذرع على نجوم شابة. لم تكن شمسنا نجمة منذ بداية المجرة وهي في الواقع نجم هو جيل ثان من النجوم، أي أن غازها قد نجم بالفعل في نجم كبير مات في الماضي - وهذا ما يتيح وجود المعادن والمواد المعقدة المكونة من الهيدروجين والهيليوم والتي تعتبر ضرورية للحياة.

    لكن هذا لا يعلم من سبق من، إذ أن النجوم تتشكل من غاز كان موجودا في المجرة لفترة طويلة وكان عادة موجودا في النجوم في الماضي.

    إن الإجابة على سؤال من سبق من هي على حد علمي لم تُحسم بعد، لأن تشكل الثقوب السوداء فائقة الكتلة ليس واضحًا. ما هو واضح هو أن جزءًا على الأقل من كتلتها لم يكن موجودًا في الأصل ولكن تم امتصاصه من بيئة المجرة ومن العين - يبدو أنه في المراحل المبكرة من الكون تقريبًا كانت جميع المجرات نشطة (AGN)، أي امتصت المواد من بيئتهم.

  2. لأولئك
    معرفة أعمار نجوم المجرة. راجع جوجل مثلاً وزودنا باستنتاجاتك.
    ليلة جيدة في الوقت الراهن
    سابدارمش يهودا

  3. إلى يهوذا:

    لا أعرف كم عمر الشموس الأقرب إلى مركز مجرتنا. ربما هم أكثر "القديمة"؟ معرفتي بالموضوع قليلة جداً هل تعرف بالفعل عمر الأنظمة الشمسية للحليب؟

  4. آفي بيليزوفسكي!
    انت كتبت-
    "الثقوب السوداء هي شكل مضغوط من المادة تنتج قوى جاذبية كبيرة جدًا لدرجة أنه حتى الضوء لا يستطيع الإفلات منها"
    هذا خطأ شائع إلى حد ما.
    كلما كانت الثقوب السوداء أكثر ضخامة، انخفضت كثافتها.
    الثقوب السوداء بالمقياس المذكور في المقال أقل كثافة بآلاف المرات من غلافنا الجوي!
    ولكن نهاية الجملة صحيحة
    وعلى الرغم من كثافتها المنخفضة، إلا أنها تخلق أفق الحدث من حولها.

    نعوم

  5. يبدو لي، إذا كنت على حق، أن النجوم القديمة يجب أن تكون في مركز المجرة. كيف يمكن أن يحدث هذا مع حقيقة أن عمر شمسنا خمسة (مليارات) سنة وهي في الحقيقة ليست شابة، ومع ذلك سنكون كذلك؟ تكون بعيدة عن المجال المركزي حول الثقب الأسود في مجرتنا العزيزة؟
    يوم جيد
    سابدارمش يهودا

  6. "يعتقد علماء الفلك أن العديد من المجرات، إن لم يكن كلها، تحتوي على ثقب أسود في مركزها، وكلما كانت المجرة أكبر، كان الثقب الأسود أكبر وأكثر ضخامة"

    ربما هو العكس؟ ربما تتشكل المجرات بسبب وجود ثقب أسود "تمتص" جاذبيته الهائلة أنظمة النجوم فيه؟ ربما كان الثقب الأسود موجودًا قبل المجرة المحيطة به؟

  7. فيما يتعلق بإجابتي من الساعة 10:08، في اعتقادي الثاني أن ميكيل على حق بالفعل وأنا على خطأ
    وحتى لو كان هناك غبار من اتجاه الثقب الأسود، فمن المحتمل ألا يخفي الثقب الأسود. وأي اضطراب في جاذبية نجم في محيط الثقب الأسود لن يؤدي إلا إلى إبعاده عن خط رؤية الثقب الأسود ويبدو أن رسم الفنان دقيق.
    اعتذاري
    (:))
    مساء الخير
    سابدارمش يهودا

  8. الأرض، النظام الشمسي. كل شيء على جانب فجوة واسعة يمكنك من خلالها رؤية الأفق الذي ترى فيه المجرات والثقوب السوداء كما يرى الكون من هنا، لفهم ذلك حاول رؤية الكون من هناك، هذا هو أفق الحدث هنا فيه، الذي نحن عليه من وجوه سوداء، الذي يطبق على المادة، الذي يطبقه الفضاء، الظلام نفسه. وهذا يعني أن الفضاء نفسه يجب أن يُنظر إليه على أنه مادة، كمادة. مع أنه غير مفهوم وبنفس القدر لا يتعارض مع كونه مادة، ففي نهاية المطاف، لو كان مجرد فراغ فلن نكون شيئًا، فلا بد أنه محبوس في زجاجة من نوع ما، أُخذ منها ما كان موجودًا من قبل. إلى الفضاء، قبل أن تصبح مادة نجمية. مما يعني أن الكون له حد فيزيائي وبالتالي هناك أيضاً ما هو خارج الحد المادي وهذا عادة ما يكون كوناً آخر أو أكوان أخرى لا نهائية مثل المجرات والنجوم والثقوب السوداء. الآن يمكنك أن تبدأ بالتفكير بنفسك. العبقرية لا تُكتسب. لقد ولدت ومن يفهم سيفهم. شكرا. بينما أنا مجرد شخص آخر غير متطور ولا يفهم أن الواحد والواحد متساويان، فلا يوجد شيء من هذا القبيل وليس اثنان، اثنان، ويرجى ملاحظة، هو أيضًا واحد.

  9. نقطة: إذا كان هناك إصبع الله فهل هناك إله؟ أم أنه مجرد إصبعه؟ من تجربتي، ليست كل إصبع ثلاثي دليلاً على وجود الله، ولكن عندما يتغلب هبوعيل على مكابي، يكون ذلك دليلاً.

  10. في الواقع، كانت هناك إشارة إلى بعض أفلام العصر الجديد وقمت بحذفها لأنه ليس من وظيفتي إرسال الناس لإضاعة الوقت في هراء. ولكن إذا كانت هذه هي المشكلة الوحيدة سأترك الرابط.
    كما استخدم أيضًا القدرة على الارتباط بموقع ويب تحت اسم مستعار لدفع إعلان إلى موقع ويب تجاري يبيع الأفران. كان هذا هو الغرض الوحيد من الرد، الفيلم، وهو أيضًا قمامة في حد ذاته، لم يكن سوى العذر.

  11. سيد بن نير، في كل مجرة ​​هناك ثقوب سوداء ستبتلع كل المادة في النهاية، فحتى المجرات تبتعد، ومع ذلك تبقى الثقوب السوداء في المجرة.

  12. تفسير ردود الفعل الأولى: في الماضي البعيد، بعد دقائق قليلة من المنشور، تم إنشاء رد فعل من قبل شخص مجهول، حاول القيام بانقلاب على الموقع. وبعد فترة ليست طويلة، عندما هدأت الأمور قليلاً، كتبت التعليق الثاني. في الرد النووي الأول، أحضر أحدهم رابطًا مع مقطع فيديو لشخص كنت أشك في أنه مجنون. ثم كتبت ما كتبته، مما خلق مفارقة وأدى إلى اختلال توازن النظام.
    إن الأحداث التي جرت نتيجة ردي ليست معروفة بالكامل وتبقى تحت ستار من الضباب الكثيف وعدم اليقين التراكمي، ولكن الادعاء السائد هو أن الله نفسه تدخل في كود الموقع وأتلف الرسالة الأولى وكأنها لم تكن موجودة من قبل (لكن أولئك الذين يعرفون هان يمكنهم الإشارة إلى إجابتي الثانية، التي أصبحت في البداية إصبع الله، وهي ذكرى لرد الفعل الأول القديم).

  13. إلى ماكس باور
    وعلى حد علمي، فإن التفسير المعاكس هو المقبول اليوم.
    الكون يتوسع (بمعنى التوسع) بمعدل متسارع (التضخم)
    والمستقبل…..كون ضخم وبارد، حيث ستبقى كل مجموعة من المجرات معزولة ومعزولة
    مجموعات من المجرات التي كانت ذات يوم (هذه المرة للمستقبل بالطبع) "جيرانًا" له.

  14. يهودا:
    أنت مخطئ.
    إذا لم تكن هناك نجوم في الطريق بين الراصد والثقب الأسود فسيبدو الأمر كما هو في الرسم.
    غبار الجاذبية موجود ويمكن رؤية آثاره أيضًا في بقع الضوء "الملطخة" في محيط الثقب الأسود، لكن التشويه الناتج عن الغبار لا يمكن أن يتسبب في وصول ضوء نجم قريب إلى أعيننا من اتجاه اللون الأسود فتحة.
    وأفق الحدث هو المنطقة الأقرب إلى مركز الثقب والتي يمكن للضوء أن يصل منها إلى مراقب خارج الثقب.

  15. ليهودا، أنا لست خبيرًا حقًا في هذا المجال، ولكن يبدو لي أن أينشتاين تنبأ بوجود دوامات ملتوية في الفضاء في ظل ظروف جاذبية قوية، لذلك من الممكن أن يبدو أن للضوء زخمًا زاويًا.

  16. سيبتلع ثقب أسود عملاق كل النجوم التي في محيطه، لكن من ناحية أخرى سيخفت ضوء النجوم المجاورة له، لذلك لا أعتقد أن الثقب الأسود سيبدو كما فعل في عمل الكون. فنان لأنه من المفترض أن يؤدي تعتيم الجاذبية إلى إمالة ضوء النجوم من حوله حتى لا تظهر عليه بقعة سوداء.
    إذا كانت البيئة المحيطة به تبدو هكذا، فلا بد أن التفسير مختلف عن الثقب الأسود.
    يوم جيد
    سابدارمش يهودا

  17. LD: قبل أن يصل إلى جميع النقاط العلمية الزائفة AA، يطرح أفكارًا مثيرة للاهتمام حول طاقة الفراغ، ويشرح كل ذلك بدقة شديدة إلى حد يبدو بطريقة علمية
    ولكن بعد ذلك يدخل في حماقة الثرثرة النفسية مثل كل هؤلاء AA
    لدي ما يكفي من هذه القمامة في 3 مواسم
    أعتقد أنهم جميعًا يبذلون قصارى جهدهم ولكنهم يفشلون في البقاء في قيود العلم البحت ببساطة لأن هؤلاء ليسوا رجال علم، بل ببساطة رابطة فون دانيكن المؤمن..

    ومع ذلك فإنه يثير دائما الجدل الذي لا ينتهي. سأتمسك بالعلم الذي يأخذنا إلى هنا والآن

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.