وسلط الباحثون في تل أبيب الضوء على الفترة التي نمت فيها الثقوب السوداء

اكتشف مجموعة من الباحثين في جامعة تل أبيب الفترة التي حدث فيها معظم نمو أكبر الثقوب السوداء في الكون. حدثت هذه الحقبة من النمو السريع عندما كان عمر الكون حوالي 1.2 مليار سنة

اكتشف مجموعة من الباحثين في جامعة تل أبيب الفترة التي حدث فيها معظم نمو أكبر الثقوب السوداء في الكون. حدثت هذه الحقبة من النمو السريع عندما كان عمر الكون حوالي 1.2 مليار سنة. ويربط البحث هذه الفترة بنشوء الثقوب السوداء الأولى، في الكون الفتي، ربما نتيجة انفجار النجوم الأولى، وأيضا بأوقات لاحقة، عندما توقفت تلك الثقوب السوداء عن النمو.

أفاد باحثون من جامعة تل أبيب في مقال جديد أنهم اكتشفوا الفترة في تاريخ الكون، بعد حوالي 1.2 مليار سنة من الانفجار الكبير، والتي حدثت فيها أهم زيادة في كتلة أكبر الثقوب السوداء. الباحثون: استخدم بيني تراختنبروت، ومشرفه البروفيسور حجاي نيتزر، من كلية الفيزياء وعلم الفلك، طريقة تم تطويرها في جامعة تل أبيب، منذ عدة سنوات، تجعل من الممكن قياس كتلة الثقوب السوداء النشطة حتى في الثقوب السوداء الهائلة. المسافات المعنية. وأظهرت الملاحظات السابقة للمجموعة، والتي وردت في عدة أبحاث في عامي 2004 و2007، أن أكبر الثقوب السوداء وصلت إلى حجمها الأقصى عندما كان عمر الكون يتراوح بين مليارين وثلاثة مليارات سنة. بالإضافة إلى ذلك، فقد تبين في الدراسات السابقة أن تلك الثقوب السوداء العملاقة هي في نهاية فترة نموها وأن العملية برمتها بدأت في فترة أبكر بكثير.
تتناول الدراسة الجديدة الرجال السود الأصغر سنًا والأكثر بعدًا وكان هدفها هو تحديد تلك الفترة المبكرة بدقة. وتم قبول الدراسة للنشر في المجلة العلمية الشهرية The Astrophysical Journal.

الخلفية: تحتوي معظم المجرات الموجودة في الكون، بما في ذلك مجرة ​​درب التبانة، على ثقوب سوداء عملاقة في مركزها. وتصل كتلة هذه الثقوب السوداء إلى مليون مرة على الأقل، وأحياناً بعشرة مليارات مرة، أكبر من كتلة الشمس. وطريقة اكتشاف هذه الثقوب السوداء هي تحديد المجرات التي تظهر كثافة عالية من الإشعاع في مركزها بشكل خاص. وهذا الإشعاع هو نتيجة سقوط كمية كبيرة من المادة في الثقب الأسود الموجود في المركز، وهي عملية أكثر كفاءة بعدة مرات من عمليات توليد الطاقة في النجوم. تسمى الثقوب السوداء التي تمتص المادة "الثقوب السوداء النشطة". إن سقوط المادة داخل الثقب الأسود هو السبب الرئيسي لزيادة كتلته، وهي عملية تستغرق وقتا طويلا، يصل أحيانا إلى مليارات السنين.

استغرق البحث، الذي يتم نشر نتائجه الآن، عدة سنوات وتضمن ملاحظات معقدة لأجسام شاحبة وبعيدة للغاية. وقد تضمنت استخدام تلسكوبين أرضيين عملاقين، أحدهما في هاواي (تلسكوب جيميني الدولي الموجود على قمة جبل مونا كيا) والآخر في تشيلي (تلسكوب VLT الأوروبي الموجود على قمة جبل فريسنل). وتم إجراء ملاحظات على حوالي 40 ثقبًا أسود، وكل ذلك في وقت كان عمر الكون حوالي 1.2 مليار سنة. وتظهر القياسات أن كتلة تلك الثقوب السوداء أصغر بنحو عشر مرات من كتلة أكبر الثقوب السوداء، التي تم اكتشافها في المراحل السابقة من البحث، إلا أن معدل نموها أسرع بكثير. إن قياسات الكتلة ومعدل امتصاص المادة في الثقب الأسود تجعل من الممكن إعادة بناء تاريخه، بدءًا من العصور القديمة جدًا. ويتكهن الباحثون بأن العملية بدأت عندما كان عمر الكون عدة مئات الملايين من السنين. كان حجم الثقوب السوداء عندما تشكلت حوالي 100 إلى 1000 مرة كتلة شمسنا. ولذلك فمن المعقول أن نفترض أن معظمها خلقت نتيجة لموت النجوم الأولى في الكون،

التي انفجرت وخلفت وراءها نفس الثقوب السوداء. وقد وجد أيضًا أنه بعد النمو السريع خلال أول 1.2 مليار سنة من تطورها، تباطأ المعدل
النمو بشكل كبير – لم يستمر استمرار العملية، سواء بشكل مستمر أو لعدة فترات قصيرة، أكثر من حوالي 100 إلى 200 مليون سنة أخرى (فترة قصيرة جدًا من الناحية الفلكية)، قبل أن تتوقف تمامًا.

ويعد البحث الجديد تتويجا لمشروع كبير في جامعة تل أبيب استمر نحو سبع سنوات. وينضم إليه أيضًا البروفيسور أوهاد شيمر، من جامعة شمال تكساس، الذي كان سابقًا طالبًا بحثيًا في جامعة تل أبيب، والبروفيسور بولينا ليرا، من جامعة تشيلي في سانتياغو.