اكتشاف أصل أثقل جسم في الكون

[إعلان 1]

وبحسب موقع "لايف ساينس" ، نجح فريق بحثي من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية، من خلال عمليات المحاكاة، في إنشاء ثقب أسود بكتلة تعادل 300 مليار مرة كتلة شمسنا.

تم إجراء المحاكاة للعثور على أصل الثقوب السوداء الموجودة في مركز المجرات التي تبلغ كتلتها 10 مليار مرة كتلة الشمس. بالإضافة إلى الثقوب السوداء الهائلة المعروفة، يكتشف العلماء بين الحين والآخر ثقوبًا سوداء هائلة الكتلة ذات كتلة تفوق بكثير ما يمكن للبشر أن يتخيلوه. غالبًا ما يشار إليها بأنها أثقل الأجسام في الكون.

اكتشاف أصل أثقل جسم في الكون - 1 — محاكاة لتركيبة ثلاثة أنظمة شبه نجمية أجراها معهد هارفارد سميثسونيان. (الصورة: هارفارد سميثسونيان)

ومن الأمثلة النموذجية على ذلك ما حدث في عام 2019، حين لاحظ العلماء لأول مرة ظاهرة اصطدام ثلاث مجرات مع بعضها البعض، مما أدى إلى وضع الثقوب السوداء الهائلة في مراكزها في مدارات من أجل الاندماج. وقع الاصطدام على بعد حوالي مليار سنة ضوئية من الأرض، في نظام النجم SDSS J084905.51+111447.2. ولرصد هذه الظاهرة، يحتاج علماء الفلك إلى استخدام التلسكوبات الأرضية والتلسكوبات الفضائية.

وباستخدام محاكاة كونية عالية الدقة تسمى ASTRID، قام فريق هارفارد سميثسونيان بوضع نموذج لتطور الكون كما ظهر منذ حوالي 11 مليار سنة. وفي المحاكاة، شهد الفريق ولادة ثقب أسود فائق الكتلة بعد اندماج ثلاث مجرات. تحتوي كل من هذه المجرات على كوازار خاص بها، وهو ثقب أسود فائق الكتلة يمتص المادة ويصدر إشعاعات مكثفة يمكن أن تتفوق على جميع النجوم في مجراتها المضيفة مجتمعة.

عندما يلتقي الثلاثي الكوازار، فإنه يشكل ثقبًا أسود أكبر ويثير "جنونًا" من جاذبية الكتلة التي تسمح للجسم المدمج بالوصول إلى حالة فائقة الكتلة.

وقال الدكتور يويينغ ني، الذي قاد فريق البحث: "لقد وجدنا نظامًا نادرًا للغاية يحتوي على كوازار ثلاثي في "الظهيرة" الكونية - قبل حوالي 11 مليار سنة من وصول المجرات والثقوب السوداء الهائلة إلى ذروة نشاطها".

وأضاف أن "النظام يتكون من ثلاثة كوازارات مدعومة بثقوب سوداء هائلة الكتلة، ويبلغ حجم كل منها 10 أضعاف كتلة مجرتنا درب التبانة" .

اكتشاف أصل أثقل جسم في الكون - 2 — ثقوب سوداء هائلة الكتلة في مسار تصادمي مع اصطدام ثلاث مجرات في نظام النجوم SDSS J084905.51+111447.2. (الصورة: ناسا)

تظهر عمليات المحاكاة باستخدام الحاسوب العملاق اندماج ثلاث مجرات تحتوي على ثقوب سوداء هائلة في مراكزها في مجرة واحدة تحتوي على ثقب أسود هائل في مركزها.

وتظهر عمليات المحاكاة التي أجراها الفريق أن اندماج الكوازار الثلاثي استمر لمدة 150 مليون عام وأنشأ أكبر ثقب أسود في المحاكاة بأكملها، بكتلة أكبر بـ300 مليار مرة من كتلة شمسنا، وأكبر حتى من كل النجوم في مجرة درب التبانة مجتمعة.

ووفقا للسيد يويهينغ ني، فإن الجمع بين نظام الكوازار الثلاثي واصطدام ثلاث مجرات هو أمر نادر للغاية. وهذا ما يفسر عدم تمكن العلماء من اكتشافها أو ملاحظة تشكل ثقب أسود فائق الكتلة نتيجة لمثل هذا الحدث.

نُشر بحث فريق هارفارد سميثسونيان في مجلة Astrophysical Journal في 30 نوفمبر 2022.

ترا خانه (المصدر: العلوم الحية)

مفيد
العاطفة
مبدع
فريد
الغضب