كشفت ملاحظات جديدة أن واحدة من ألمع العناقيد النجمية الكروية في مجرة درب التبانة تبعث موجات راديو غامضة من قلبها. ويعتقد العلماء أن الإشارة المثيرة للاهتمام قد تنتج عن ثقب أسود متوسط الحجم؛ وإذا كان هذا صحيحا، فإن ذلك سيجعل هذه النتيجة الأولى من نوعها.
اكتشف الفريق الإشارة أثناء مسح مجموعة الطوقان 47 باستخدام مصفوفة التلسكوب الأسترالي المدمجة (ATCA) في نيو ساوث ويلز. العناقيد الكروية هي مجموعات قديمة من النجوم المنتشرة حول مجرة درب التبانة. النجوم الموجودة داخل هذه العناقيد مكتظة بكثافة أكبر بكثير من تلك الموجودة في أجزاء أخرى من المجرة. على سبيل المثال، يحتوي الطوقان 47 على أكثر من مليون نجم في كرة يبلغ قطرها 120 سنة ضوئية. هذه المجموعة هي ثاني ألمع مجموعة في السماء ويمكن رؤيتها بالعين المجردة.
ولكن باستخدام 450 ساعة من القياسات الراديوية باستخدام ATCA، تمكن باحثون من المركز الدولي لأبحاث علم الفلك الراديوي (ICRAR) من إنشاء الصورة الراديوية الأكثر تفصيلاً على الإطلاق لـ 47 Tucanae. وفي مركز العنقود، الذي يقع على بعد حوالي 14500 سنة ضوئية من الشمس، عثروا على مصدر غير عادي للموجات الراديوية.
ويعتقد الباحثون أن الإشارة يجب أن يتم إنتاجها إما عن طريق ثقب أسود متوسط الحجم أو النجم النابض، وهو نجم نيوتروني سريع الدوران يصدر موجات راديو. قد يكون كلا الجسمين مثيرًا للاهتمام، لكن اكتشاف ثقب أسود متوسط الحجم من شأنه أن يمثل إنجازًا كبيرًا.
متعلق ب: جسم غامض جديد يمكن أن يكون أخف ثقب أسود على الإطلاق
الثقوب السوداء متوسطة الحجم هي الحلقة المفقودة بين الثقوب السوداء النجمية التي خلفتها موت النجوم العملاقة والثقوب السوداء الهائلة، وهي وحوش هائلة تقبع في مراكز المجرات والتي يمكن أن يصل حجمها إلى ملايين، أو حتى مليارات، الشموس. ويتكهن علماء الفيزياء الفلكية بأن الثقوب السوداء الهائلة يجب أن تكون قد نشأت من الاندماج التدريجي للثقوب السوداء الأصغر حجما، ومع ذلك، لم يروا الكثير من الأدلة على هذه العملية في الكون.
“على الرغم من أنه يُعتقد أن الثقوب السوداء متوسطة الكتلة موجودة في مجموعات كروية، إلا أنه لم يتم اكتشاف أي منها بشكل واضح حتى الآن،” كما يقول أليساندرو بادوانو، المؤلف الرئيسي للدراسة وحاصل على درجة الدكتوراه سابقًا. وقال طالب في جامعة كيرتن في بيرث، أستراليا، في بيان عبر البريد الإلكتروني. “إذا تبين أن هذه الإشارة عبارة عن ثقب أسود، فسيكون ذلك اكتشافًا مهمًا للغاية وأول اكتشاف لاسلكي على الإطلاق لثقب أسود داخل كتلة”.
وقال الباحثون إن صورة ATCA لـ 47 Tucanae مفصلة تمامًا مثل الصور المرتقبة التي سيتم الحصول عليها بواسطة مرصد مصفوفة الكيلومتر المربع (SKAO). يتكون SKAO، الذي يتم بناؤه حاليًا في مواقع في غرب أستراليا وجنوب إفريقيا، من آلاف هوائيات الراديو الحساسة. وبمجرد الانتهاء منه في وقت لاحق من هذا العقد، سيكون المصفوفة هي التلسكوب الراديوي الأكثر حساسية في العالم.
قصص ذات الصلة:
– اكتشف علماء الفلك بالصدفة مجرة بدائية “مظلمة” لا تحتوي على نجوم مرئية
– الاكتشاف المفاجئ لأشعة جاما يمكن أن يسلط الضوء على الغموض الكوني
– يجد تلسكوب هابل مصدرًا مدهشًا لألمع انفجارات الراديو السريعة على الإطلاق
“لقد وسع هذا المشروع برمجياتنا إلى أقصى حدودها، من حيث إدارة البيانات ومعالجتها، وكان من المثير حقًا رؤية الثروة العلمية التي مكنت هذه التقنيات من تحقيقها،” تيم جالفين، عالم أبحاث في CSIRO وشريك في المشروع. وقال مؤلف ورقة عن الدراسة في البيان. “يمثل بحث أليساندرو تتويجا لسنوات من البحث والتقدم التكنولوجي، وتمثل الصورة العميقة للغاية التي التقطها ATCA لـ 47 Tucanae مجرد بداية الاكتشافات التي لم تأت بعد.”
وأضاف أراش بهراميان، عالم الفلك في معهد كيرتن لعلم الفلك الراديوي الذي أشرف على المشروع: “لقد تمكنا من تحقيق ما يقارب جودة SKA العلمية مع الجيل الحالي من التلسكوبات الراديوية، والجمع بين مئات الساعات من الملاحظات للكشف عن أضعف التفاصيل. يعطينا لمحة عن القدرات المثيرة التي سيحققها الجيل القادم من التلسكوبات الراديوية عندما تصبح متصلة بالإنترنت.”
وفي المستقبل، يمكن استخدام هذه التقنية لتضخيم قوة SKAO لمساعدة علماء الفلك على اكتشاف الأجسام الأضعف في الكون.
نُشرت الدراسة في 15 يناير في مجلة الفيزياء الفلكية.