بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – اكتشف علماء الفلك ثقبا أسود كتلته أكبر بنحو 33 مرة من كتلة شمسنا، وهو أكبر ثقب معروف في مجرة درب التبانة إلى جانب الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز مجرتنا.
وقال باحثون يوم الثلاثاء إن الثقب الأسود الذي تم تحديده حديثا يقع على بعد حوالي 2000 سنة ضوئية من الأرض – وهو قريب نسبيا من الناحية الكونية – في كوكبة أكويلا، وله نجم مصاحب يدور حولها. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء خلال عام، وهي 5.9 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر).
الثقوب السوداء هي أجسام كثيفة بشكل غير عادي، ولها جاذبية قوية لدرجة أنه حتى الضوء لا يمكنه الإفلات منها، مما يجعل من الصعب اكتشافها. تم التعرف على هذا من خلال الملاحظات التي تم إجراؤها في مهمة غايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، والتي تقوم بإجراء إحصاء ضخم للنجوم، لأنها تسببت في حركة متذبذبة في النجم المرافق لها. وتم استخدام بيانات من التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي ومقره تشيلي والمراصد الأرضية الأخرى للتحقق من كتلة الثقب الأسود.
وقال باسكوالي بانوزو، مهندس الأبحاث في وكالة الأبحاث الفرنسية CNRS التي تعمل في مرصد باريس ومرصد باريس: “هذا الثقب الأسود ليس ضخمًا جدًا فحسب، بل إنه أيضًا غريب جدًا في العديد من الجوانب. إنه حقًا شيء لم نتوقع رؤيته أبدًا”. المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
على سبيل المثال، يسافر الثقب الأسود، المسمى Gaia BH3، ورفيقه داخل المجرة في الاتجاه المعاكس لكيفية دوران النجوم عادة في درب التبانة.
وقال الباحثون إن جايا BH3 ربما تشكل بعد وفاة نجم يزيد حجمه عن 40 كتلة الشمس.
تسمى الثقوب السوداء الناتجة عن انهيار نجم واحد بالثقوب السوداء النجمية. يعد Gaia BH3 أكبر ثقب أسود نجمي معروف، وفقًا لعالم الفلك والمؤلف المشارك للدراسة تسيفي مازيه من جامعة تل أبيب في إسرائيل.
يتضاءل حجم الثقوب السوداء النجمية مقارنة بالثقوب السوداء الهائلة التي تسكن مركز معظم المجرات. أحد هذه الثقوب السوداء يُسمى Sagittarius A*، أو Sgr A*، يقع في قلب مجرة درب التبانة. تبلغ كتلته 4 ملايين مرة كتلة شمسنا ويقع على بعد حوالي 26000 سنة ضوئية من الأرض.
كان النجم السلف لـ Gaia BH3 يتكون بالكامل تقريبًا من الهيدروجين والهيليوم. كان للنجوم في بداية الكون مثل هذا التركيب الكيميائي، المعروف باسم المعدن المنخفض. لقد تشكل هذا النجم في وقت مبكر نسبيًا من تاريخ الكون، ربما بعد ملياري سنة من حدث الانفجار الكبير.
عندما انفجر هذا النجم في نهاية عمره – والذي يسمى المستعر الأعظم – قذف بعض المواد إلى الفضاء بينما انهارت البقايا بعنف لتشكل ثقبًا أسود.
إن اكتشاف Gaia BH3، وفقًا لبانوزو، يدعم نماذج التطور النجمي التي توضح أن الثقوب السوداء النجمية الضخمة لا يمكن إنتاجها إلا بواسطة نجم منخفض المعدنية مثل النجم السلف لهذا النجم.
تبلغ كتلة النجم المرافق لـ Gaia BH3، نفس عمر النجم الآخر، حوالي 76% من كتلة الشمس وهو أبرد قليلًا، لكنه أكثر سطوعًا بحوالي 10 مرات. ويدور حول الثقب الأسود على مسار بيضاوي الشكل على مسافة تتراوح بين حوالي 4.5 أضعاف المسافة بين الأرض والشمس – وهو مقياس يسمى الوحدة الفلكية (AU) – و29 وحدة فلكية. وعلى سبيل المقارنة، يدور كوكب المشتري على بعد حوالي خمس وحدات فلكية من الشمس، ويدور نبتون على بعد حوالي 30 وحدة فلكية.
وقالت عالمة الفلك في مرصد باريس والمؤلفة المشاركة في الدراسة إليزابيتا كافاو: “النتيجة المفاجئة بالنسبة لي كانت حقيقة أن التركيب الكيميائي لهذا النجم المرافق لا يظهر أي شيء خاص، لذلك لم يتأثر بانفجار المستعر الأعظم للثقب الأسود”. .
العلماء ليسوا متأكدين من حجم الثقوب السوداء النجمية.
وقال بانوزو: “إن الحد الأقصى للكتلة للثقب الأسود النجمي هو موضوع نقاش علمي نشط”.
(تقرير بقلم ويل دونهام، تحرير روزالبا أوبراين)