العنقود النجمي NGC 6101

بواسطة محمد مسعود
22/03/2017

العنقود النجمي NGC 6101 يحتوي على مئات الثقوب السوداء.

كشفت دراسة حديثة المئات من الثقوب السوداء التي لم تُكتشف بعد.

لقد نُشر للتو بحث جديد من (جامعة سري – Surrey University) الشهيرة في مجلة (الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية – Monthly notices of the royal astronomical society) الذي سلط الأضواء على عنقود نجمي كروي من الممكن أن يحتوي على المئات من الثقوب السوداء، وهذه الظاهرة كان من المستحيل إدراكها حتى الآن.

(العناقيد النجمية الكروية – Globular star clusters) هي مجموعات كروية من النجوم التي تدور حول مركز المجرة مثل مجرتنا (درب التبانة – Milky Way) استطاع الفريق من جامعة سري رؤية ما لم يُرى من قبل باستخدام محاكاة حاسوبية متقدمة عن طريق رصد عنقود نجمي يسمى NGC 6101 والذي تم اكتشاف العديد من الثقوب السوداء فيه. إن هذه الثقوب السوداء أكبر من شمسنا عدة مرات، وقد تكونت هذه الثقوب بسبب (انهيار تجاذبي – Gravitational collapse) للنجوم الضخمة في نهاية حياتها، ولكن أُعتقد سابقًا أن هذه الثقوب السوداء سوف تُطرد من هذا العنقود النجمي الذي تنتمي إليه بسبب (انفجارات النجوم العظمى – Supernova explosions) في خلال موت نجمًا ما، ولكن اتضح الآن أن هذه الانفجارات ليست بقوة كافية لطرد هذه الثقوب السواد خارج العنقود.

«نظراً لطبيعة الثقوب السوداء، فإنه من المستحيل رؤيتهم من خلال التلسكوب، لأنه من المستحيل للفوتونات أن تهرب منهم»، يوضح المؤلف الرئيسي للدراسة (ميكلوس بيوتن – Miklos Peuten) من جامعة سري. «لكي نجد الثقوب السوداء، يجب علينا أن ننظر لتأثيرهم التجاذبي على ما حولهم. وعن طريق المشاهدة والمحاكاة نستطيع أن نحدد الدلائل اللازمة على وجودهم وبذلك نرى ما لا يمكن رؤيته».

وهذا يعتمد على ما حصل مؤخراً في ۲۰۱۳ حيث أن علماء الفيزياء الفلكية وجدوا الثقوب السوداء الفردية المغمورة داخل العناقيد النجمية تمر بظاهرة نادرة، حيث أن نجم مرافق يتبرع بمواد للثقوب السوداء وهذا كان مدعومًا من قِبَل مجلس البحوث الأوروبي (ERC)، وقد أظهر هذا أنه في العنقود النجمي NGC 6101 يمكن أن يكون هناك عدة مئات من الثقوب السوداء، فهذا يقلب النظريات القديمة عن كيفية تشكل الثقوب السوداء رأسًا على عقب.

شارك في الدراسة (البروفيسور مارك جيليس – Mark Gieles) من جامعة سري ويقول «يهدف عملنا للمساعدة على الإجابة على أسئلة جوهرية التي تتعلق بديناميكيات النجوم والثقوب السوداء، وموجات الجاذبية التي اُكتشفت في الآونة الأخيرة. وتنبعث هذه الموجات عند دمج اثنين من الثقوب السوداء، وإذا كان هذا التفسير صحيحًا، قد تكون النوى من بعض العناقيد النجمية الكروية هي المكان الذي تجري فيه عمليات الاندماج بين الثقوب السوداء».

واختار الباحثون دراسة هذا العنقود النجمي الكروي NGC 6101 تحديدًا نظرًا لتكوينه المميز والمناسب الذي تم تحليله مؤخرًا، والذي قيل أنه من الممكن أن يكون مختلفًا عن باقي العناقيد الأخرى. فإن NGC 6101 يبدو صغيرًا ديناميكيًا (يعني أن العنقود ليس في شكله النهائي وأنه من الممكن حدوث بعض الاندماجات بين (العناقيد الفرعية – Sub-clusters) أو الثقوب سوداء داخله) على نقيض أعمار النجوم الفردية. غير ذلك، فإن هذا العنقود يظهر عليه التضخم، وتظهر النجوم بوضوح داخل قلبه بدون أي تزاحم.

استطاع الفريق باستخدام جهاز المحاكاة إعادة إنشاء كل النجوم الفردية والثقوب السوداء وسلوكهم داخل العنقود NGC 6101، على مدى العمر كله من ۱۳ مليار سنة، أظهرت المحاكاة كيف تطور العنقود NGC 6101، فإنه من الممكن أن نرى آثار الأعداد الكبيرة من الثقوب السوداء على النجوم التي يمكن رؤيتها، وفهم ما تم رؤيته من سلوك لهذا العنقود. ومن هذا استطاع الباحثون أن يوضحوا أن ظاهرة الشباب الديناميكي لعنقود NGC 6101 الغير واضحة ما هو إلا تأثيرٌ لوجود العديد من الثقوب السوداء كبيرة الحجم عند قلب العنقود.

ويقول بيوتن أخيرًا «هذا البحث مثير جدًا للاهتمام، فلقد كنا قادرين على المراقبة نظريًا على مشهد لمجموعة بأكملها من الثقوب السوداء باستخدام المحاكاة الحاسوبية. واظهرت النتائج أن العناقيد النجمية الكروية مثل NGC 6101، والتي تعتبر دائمًا مملة هي في الواقع الأكثر إثارة للاهتمام، وربما كل منها تحتوي على مئات من الثقوب السوداء. وهذا يساعدنا على إيجاد المزيد من الثقوب السوداء في العناقيد النجمية الكروية الأخرى في كوننا هذا».

إن هذه الظاهرة قادرة على خلق حل لفهم أعمق للموجات التثاقلية وكيفية إنشاءها تفصيليًا واكتشاف أسرار الثقوب السوداء وكيفية إنشاءها وما يَخفَى خلفها مما يجعلنا قادرين على فهم هذا الكون أكثر بقليلٍ من قبل، وهذا يجعلنا مستعدين للخطوة التالية في رحلتنا لمعرفة ودراسة هذا الكون الذي ننتمي إليه.

إعداد/ترجمة: محمد مسعود

مراجعة وتدقيق: Nada N. Elmeligy

تحرير: ندى المليجي

المصادر:

http://arxiv.org/abs/1609.01720