اكتشاف ثقب أسود `` متسرب '' بحجم 20 مليون شمس يجتاز الفضاء بسرعة مع وجود أثر من النجوم حديثة الولادة خلفه

اكتشف علماء الفلك ثقبًا أسود هاربًا هاربًا ، على ما يبدو مقذوفًا من مجرة موطنه ويتسلل عبر الفضاء مع سلسلة من النجوم تتبعه في أعقابه.

وفقًا لبحث الفريق ، والذي تم نشره على خادم ما قبل الطباعة arXiv.org (يفتح في علامة تبويب جديدة) وقد تم قبوله للنشر في مجلة Astrophysical Journal Letters ، يقدم هذا الاكتشاف أول دليل رصدي على أن الثقوب السوداء الهائلة يمكن طردها من مجراتها الأصلية لاجتياز الفضاء بين النجوم.

وجد الباحثون الهارب الثقب الأسود مثل خط ساطع من الضوء أثناء استخدامهم تلسكوب هابل الفضائي لمراقبة المجرة القزمة RCP 28 ، التي تقع على بعد حوالي 7.5 مليار سنة ضوئية من الأرض.

رسم توضيحي يوضح ، في 5 مراحل ، أن ثقبين أسودين يصبحان زوجًا ثنائيًا قبل أن يدخل ثقب أسود ثالث إلى المجرة ، مما يخل بالتوازن ويرسل ثقبًا أسود إلى الفضاء بين المجرات

رسم تخطيطي من خمس خطوات يظهر ثقبين أسودين في شراكة ثنائية قبل أن يتدخل ثقب أسود ثالث ، مما يخل بالتوازن في مركز المجرة ويرسل أحد الثقوب السوداء إلى الفضاء بين المجرات. تُظهر اللوحة 6 مسار الغاز الذي لوحظ في الدراسة الجديدة. (رصيد الصورة: van Dokkum et al.)

أظهرت ملاحظات المتابعة أن طول خط النفاث يزيد عن 200000 سنة ضوئية – حوالي ضعف عرض مجرة درب التبانة – ويُعتقد أنه مصنوع من غاز مضغوط يعمل على تكوين النجوم بنشاط. يسحب الغاز ثقبًا أسود تقدر كتلته بـ 20 مليون ضعف كتلة الشمس ويتحرك بعيدًا عن مجرة المنزل بسرعة 3.5 مليون ميل في الساعة (5.6 مليون كم / ساعة) ، أي حوالي 4500 ضعف سرعة الصوت.

وفقًا للباحثين ، يشير التسلسل مباشرة إلى مركز المجرة ، حيث يوجد ثقب أسود فائق الكتلة في المعتاد.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة: “وجدنا خطًا رفيعًا في صورة هابل يشير إلى مركز مجرة”. بيتر فان دوكوم (يفتح في علامة تبويب جديدة)، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة ييل ، لـ Live Science. “باستخدام تلسكوب Keck في هاواي ، اكتشفنا أن الخط والمجرة متصلان. من تحليل مفصل للميزة ، استنتجنا أننا نرى ثقبًا أسود ضخمًا للغاية تم طرده من المجرة ، تاركًا وراءه غازًا و نجوم متكونة حديثًا في أعقابه “.

تأكيد على ذيل ثقب أسود مقذوف

تستضيف معظم المجرات الكبيرة ، إن لم يكن كلها ، ثقوبًا سوداء فائقة الكتلة في مراكزها. غالبًا ما تطلق الثقوب السوداء النشطة فائقة الكتلة تدفقات عالية السرعة من المادة ، والتي يمكن رؤيتها على أنها خطوط من الضوء تشبه بشكل سطحي تلك التي رصدها الباحثون. وتسمى هذه النفاثات الفيزيائية الفلكية.

لتحديد أن هذا ليس ما لاحظوه ، قام فان دوكوم والفريق بالتحقيق في هذه اللقطات ووجدوا أنه لا يوجد بها أي من العلامات الدالة على وجود نفاثة فيزيائية فلكية. في حين أن النفاثات الفيزيائية الفلكية تصبح أضعف كلما ابتعدت عن مصدر انبعاثها ، فإن الذيل المحتمل للثقب الأسود فائق الكتلة يزداد قوة في الواقع كلما ابتعد عما يبدو أنه نقطة الأصل المجري ، وفقًا للباحثين. أيضًا ، تنطلق النفاثات الفيزيائية الفلكية التي أطلقتها الثقوب السوداء من مصدرها ، بينما يبدو أن هذا المسار ظل خطيًا.

خلص الفريق إلى أن التفسير الأنسب للتسلسل هو وجود ثقب أسود هائل ينفخ عبر الغاز الذي يحيط بمجرته بينما يضغط هذا الغاز بدرجة كافية لتحفيز تشكل النجوم في أعقابه.

وقال فان دوكوم: “إذا تم تأكيد ذلك ، فستكون هذه هي المرة الأولى التي يكون لدينا فيها دليل واضح على أن الثقوب السوداء الهائلة يمكن أن تفلت من المجرات”.

الثقوب السوداء في الحركة

بمجرد التأكد من وجود الثقب الأسود الهائل ، فإن السؤال التالي الذي يجب على علماء الفلك الإجابة عليه هو كيف يتم إخراج مثل هذا الجسم الوحشي من مجرته المضيفة.

قال فان دوكوم: “السيناريو الأكثر ترجيحًا الذي يفسر كل ما رأيناه هو مقلاع ناتج عن تفاعل ثلاثي الأجسام”. “عندما تتفاعل ثلاث أجسام ذات كتلة متشابهة بطريقة الجاذبية ، لا يؤدي التفاعل إلى تكوين مستقر ولكن عادةً ما يؤدي إلى تكوين ثنائي وطرد الجسم الثالث.”

قد يعني هذا أن الثقب الأسود الجامح كان يومًا ما جزءًا من ثنائي نادر للثقب الأسود فائق الكتلة ، وخلال اندماج مجري ، تم إدخال ثقب أسود ثالث فائق الكتلة في هذه الشراكة ، مما أدى إلى طرد أحد شاغليه.

لا يعرف علماء الفلك مدى تكرار هذه التسريبات الهائلة.

قال فان دوكوم: “لقد تم التنبؤ بالثقوب السوداء الهائلة المقذوفة لمدة 50 عامًا ، ولكن لم يتم رصد أي منها بشكل لا لبس فيه”. “يعتقد معظم المنظرين أنه يجب أن يكون هناك الكثير.”

وأضاف فان دوكوم أن هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات باستخدام التلسكوبات الأخرى للعثور على دليل مباشر على وجود ثقب أسود عند طرف الكوة الغامضة.

Jokha Alharthi

تكتب جوخة الحارثي في AlwafaNews.com حول الأخبار والشؤون العامة، مع التركيز على تقديم معلومات دقيقة وواضحة حول أبرز الأحداث والتطورات الجارية. تهتم بتغطية موضوعات متنوعة تشمل السياسة والاقتصاد والتقنية والرياضة والثقافة، وتحرص على تقديم محتوى موثوق ومفيد يلبي اهتمامات القرّاء.