عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
جزء من صورة لثقبين أسودين يدوران حول بعضهما البعض في الكوازار OJ287. | الائتمان: جامعة توركو/جي إل جوميز وآخرون، 2022
التقط علماء فلك صورة راديوية تظهر ثقبين أسودين يدوران حول بعضهما البعض للمرة الأولى، مما يؤكد التنبؤ الذي استعصى على العلماء لعقود من الزمن.
تكشف الصورة التي تم إصدارها حديثًا عن زوج من الثقوب السوداء الهائلة المنخرطة في رقصة كونية، وتقع داخل كوازار لامع يعرف باسم OJ287، وتقع على بعد حوالي 5 مليارات سنة ضوئية في كوكبة السرطان. الكوازارات هي مناطق في قلب المجرات حيث تتسبب الظروف القاسية والعنيفة حول الثقوب السوداء الهائلة في تسخين الغاز والغبار وتوهجهما بشكل ساطع.
يقول الباحثون إن هذه اللقطة الجديدة تقدم أوضح دليل حتى الآن على أن الثقوب السوداء الثنائية، وهي في الأساس عملاقان جاذبية مرتبطان ببعضهما البعض، موجودة بالفعل. “الكوازار OJ287 ساطع للغاية لدرجة أنه يمكن اكتشافه حتى من قبل علماء الفلك الهواة باستخدام التلسكوبات الخاصة”، كما يقول المؤلف الرئيسي للدراسة. ماوري فالتونينوقال عالم الفلك في جامعة توركو بفنلندا في أ إفادة.
تُصنف الكوازارات من بين ألمع الأجسام في الكون. وسبق أن قام علماء الفلك بتصوير ثقوب سوداء فردية، مثل ثقب أسود واحد في مجرتنا درب التبانة والذي في ميسي 87ولكن لا يدوران معًا أبدًا.
على الرغم من أن اكتشافات موجات الجاذبية قد قدمت أدلة غير مباشرة على أزواج الثقوب السوداء واندماجهما النهائي، لم يتم حل الثقبين الأسودين في OJ287 بصريًا، حيث افتقرت التلسكوبات ببساطة إلى الدقة لتمييزهما عن نقطة ضوء واحدة.
تمت ملاحظة الكوازار OJ287 منذ أكثر من قرن. وجاء في البيان أن الصور المبكرة لنفس البقعة من السماء، التي التقطت في أواخر القرن التاسع عشر، تصادف أنها تضمنت ذلك، قبل عقود من “عدم تصور وجود ثقوب سوداء، ناهيك عن النجوم الزائفة”.
بدأ OJ287 في جذب الانتباه في عام 1982، عندما لاحظ عالم الفلك الفنلندي أيمو سيلانبا أن سطوعه يرتفع وينخفض في دورة منتظمة مدتها 12 عامًا، مما يشير إلى احتمال وجود ثقبين أسودين يدوران داخله، ويتغذى كل منهما على المواد المحيطة. ومنذ ذلك الحين، قام مئات من علماء الفلك بمراقبة OJ287 لاختبار النظرية والبحث عن دليل قاطع على أن الثقبين الأسودين يشتركان بالفعل في نفس قلب المجرة، وفقًا للبيان.
لقد جاء هذا التأكيد الذي طال انتظاره الآن من عمليات الرصد الراديوي التي تجمع بين التلسكوبات الأرضية والتلسكوبات الفضائية القمر الصناعي راديو أسترون (Spektr-R).وهو تلسكوب راديوي روسي تم تشغيله من عام 2011 إلى عام 2019. ويمتد مداره إلى منتصف الطريق إلى القمر، مما يمنح علماء الفلك رؤية أكثر وضوحًا بنحو 100 ألف مرة من الصور البصرية النموذجية.
ثقبان أسودان يدوران حول بعضهما البعض في الكوازار OJ287. يوجد على اليسار مخطط نظري، حسبه لانكسوار داي، يوضح مكان وجود الثقوب السوداء والنفاثات المنبعثة منها في وقت التقاط الصورة. يوجد على اليمين جزء من صورة التقطها النظام بما في ذلك القمر الصناعي RadioAstron (JL Gomez and et al., 2022)، حيث البقعتان الساطعتان السفليتان هما الانبعاثات الراديوية القادمة من الثقبين الأسودين، والنقطة العلوية هي نفث الثقب الأسود الأصغر. يظهر هذا كخط متقطع في الرسم التخطيطي على الجانب الأيسر، بينما تظهر الثقوب السوداء كنقاط. | الائتمان: جامعة توركو، جي إل جوميز وآخرون، 2022
وعندما قارن الباحثون الصورة الراديوية الجديدة مع الحسابات النظرية السابقة، “كان الثقبان الأسودان موجودين في الصورة، حيث كان من المتوقع أن يكونا”، كما جاء في البيان.
وأضاف فالتونين: “الثقوب السوداء نفسها سوداء تمامًا، ولكن يمكن اكتشافها من خلال نفثات الجسيمات أو من خلال الغاز المتوهج المحيط بالثقب”.
وكشفت الصور أيضًا أن التدفق الناتج عن أصغر الثقبين الأسودين “ملتوي مثل خرطوم حديقة دوار”، بسبب حركته السريعة حول الثقب الأكبر. ويقول الباحثون إن الدفقة ستبدو وكأنها تهتز ذهابًا وإيابًا مثل الذيل الكوني بينما يواصل الثقب الأسود الأصغر مداره لمدة 12 عامًا، مما يوفر فرصة نادرة لمشاهدة تطور حركتها في الوقت الفعلي.
وقد تم وصف هذا البحث في أ ورق نشرت في 9 أكتوبر في مجلة الفيزياء الفلكية.