يكتشف علماء الفلك أن الثقب الأسود المارق يسرع من خلال مجرة ​​قزم بعيدة

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

تشير الأبحاث الجديدة إلى أنه لا يجلس جميع الثقوب السوداء الضخمة في قلب المجرات المنزلية. اكتشف فريق من علماء الفلك وجود ثقب أسود يتجول في مجرة ​​قزمه المنزلية ، حيث أخذ منطقته النشطة معها. إن جعل هذا الاكتشاف أكثر وضوحًا هو حقيقة أن هذا هو ثقب أسود متوسطة الكتلة ، وهو نوع من الكائنات الذي تربى علماء الفلك لعقود.

إن اكتشاف أن نمو الثقب الأسود قد لا يقتصر على مراكز المجرة يمكن أن يلقي الضوء على الدور الثقوب السوداء الفائقة ، مع جماهير ملايين أو مليارات المرات التي كانت فيها من الشمس ، تلعب في تطور مجراتها المضيفة ، بالإضافة إلى الإشارة إلى كيف أن هذه العرقات الكونية كبيرة للغاية في الكون المبكر.

تم اكتشاف الثقب الأسود المتراكم خارج المركز ، والذي ينفجر الطائرات أثناء سفره ، في مجرة ​​قزم تسمى Manga 12772-12704 تقع حوالي 230 مليون سنة ضوئية. يتم وضعه حوالي 3260 سنة ضوئية من مركز مجرتها المنزلية ، حيث يتوقع العلماء عادة العثور على ثقب أسود فائق الفائق يهيمن على منطقة تسمى نواة المجرة النشطة (AGN).

وقال ليو يوانكي ، وهو عضو فلكي في شنغهاي (شارو) في بيان “هذا يشبه المنارة الكونية التي أضاءت بها ثقب أسود متجول”. “على الرغم من أنه ابتعد عن مركز المجرة ، إلا أنه لا يزال يضيء إلى الخارج مع طاقة قوية.”

المجرات الأسود الثقب والمجرات القزم

ترى الصورة المقبولة بشكل شائع للمجرات والثقوب السوداء ثقوبًا سوداءًا فائقة الكتلة التي تجلس على قلوب مراكز المجرة التي تعمل كمحرك مركزي ، وأحيانًا هادئة ، وأحيانًا تتمثل في الأمر وتسبب الطائرات القوية. ومع ذلك ، يكتشف العلماء بشكل متزايد أن بعض الثقوب السوداء الضخمة تتخلى عن عثمائهم في وسط المجرات. يمكن أن تنجرف هذه الثقوب السوداء المتجولة إلى أقراص المجرة في أنظمةها المنزلية أو حتى يمكن أن تصل إلى ضواحي هذه المجرات.

يطارد علماء الفلك هذه الثقوب السوداء المارقة في مجرات قزم لأنه ، عند مقارنته بالمجرات الكبيرة ، تحافظ كتلها الأصغر والتاريخ التطوري الأبسط على المزيد من القرائن حول النمو المبكر للثقوب السوداء. من المتوقع أنه عندما تندمج المجرات أو عندما تتفاعل أجسام متعددة ، يمكن أن يؤدي الارتداد الجاذبية إلى إطلاق ثقوب سوداء من التأثير الجاذبية الأضعف لمراكز المجرات القزمية.

استخدم العلماء أيضًا عمليات محاكاة لإثبات أن العديد من الثقوب السوداء من Glaxy Galaxy يمكن أن تشرح بنسبة تصل إلى 3000 سنة ضوئية ، لكن الأدلة على ذلك أثبتت بعيد المنال.

كان ذلك حتى حول هذا الفريق انتباهه إلى مانغا 12772-12704 باستخدام بيانات من رسم الخرائط القريبة من المجرات في Apache Point Observatory (MANGA). لقد اكتشفوا نشاط AGN ضعيف في قلب هذه المجرة القزمية المتوسطة على ما يبدو ، ولكن أكثر إثارة للاهتمام ، وجدوا تعويض انبعاثات إذاعية قوية من AGN بنحو 3000 سنة ضوئية.

متابعة مع صفيف خط الأساس الطويل جدًا (VLBA) ، اكتشف الفريق درجات حرارة تتجاوز 1.8 مليار درجة فهرنهايت (1 مليار درجة مئوية). كما اكتشفوا طائرة تمتد لمدة 7.2 سنة ضوئية. هذه هي الميزات المرتبطة عادة بـ AGN يسكنها ثقب أسود فائق التغذية في قلب مجرة.

للتحقيق في أعمق ، تحول الفريق إلى بيانات فلكية أرشيفية تم جمعها بين عامي 1993 و 2023 ، ووجد أن هذه المنطقة تقابل من مركز المانجا 12772-12704 أكثر إشراقًا ومن ثم تختفي على مدار عقود. هذا هو مميزة لثقب أسود الفائق الذي يتراكم المادة والنمو.

تمكن الفريق من التأكد من أن هذا الثقب الأسود الذي يتغذى خارج المركز يبلغ حاليًا 300000 مرة من الشمس. هذا ليس رائعًا بما يكفي لجعله ثقبًا أسودًا فائقًا ، ولكن بدلاً من ذلك يضعه في فئة الثقوب السوداء الوسيطة المراوغة.

هذا أمر مثير في حد ذاته لأن هذه الثقوب السوداء “الوسيط” أثبتت صعوبة في اكتشافها علماء الفلك. يعلم العلماء أنهم يجب أن يكونوا هناك بأعداد كبيرة لأنهم يجب أن يكونوا مرحلة مهمة في عملية الاندماج التي ترى ثقوبًا سوداء من الكتلة النجمية ، مع جماهير 10 إلى 1000 مرة من الشمس ، تجمع بين أكثر من مئات الملايين من السنين لإنشاء ثقوب سوداء خارقة.

يؤكد أبحاث الفريق أن ثقبًا أسودًا متوسًا في الكتلة يقع خارج نواة المجرة يمكن أن يحافظ على التراكم وإنتاج طائرات مثل ثقب أسود فائق في AGN المركزي.

هذا ، بدوره ، يشير إلى أن الثقوب السوداء يمكن أن تتغذى وتنمو “خارج الموقع” ، والتي من المحتمل أن تقدم وسيلة من التحقيق لاكتشاف كيف تمكنت الثقوب السوداء الفائقة في وقت مبكر من النمو إلى جماهير لا تصدق قبل أن يبلغ الكون 1 مليار سنة.

القصص ذات الصلة:

– تكشف موجات الجاذبية عن أكثر اندماج ثقب أسود ضخمة على الإطلاق – واحدة “ممنوعة” من النماذج الحالية

– “هذا هو الكأس المقدسة للفيزياء النظرية.” هل مفتاح الجاذبية الكمومية يختبئ بهذه الطريقة الجديدة لصنع الثقوب السوداء؟

– قد تكون الثقوب السوداء “البدائية” الصغيرة التي تم إنشاؤها في الانفجار الكبير قد نمت بسرعة إلى أحجام الفائقة

على الرغم من نادر حاليًا ، فإن الجيل القادم من التلسكوبات يمكن أن يكشف عن العديد من هذه “الثقوب السوداء المفقودة”.

وقال زعيم الفريق في المرصد الفلكي في الأكاديمية الصينية للعلوم: “هذا الاكتشاف يدفعنا إلى إعادة التفكير في الثقب الأسود-التطور المشترك للثقب الأسود. الثقوب السوداء ليست محركات مركزية فحسب ، بل قد يعيدون أيضًا إعادة تشكيل مجراتها المضيفة من الضواحي”.

تم نشر بحث الفريق في 4 سبتمبر في نشرة مجلة Science.