توصّلت دراسةٌ حديثة إلى أنّ حشد من آلاف الثقوب السوداء قد تحيط بالثقب الأسود الهائل في قلب مجرتنا.
في مركز معظم- إن لم يكن كل – المجرات توجد ثقوب سوداء هائلة (Super massive Black Holes) والتي تبلغ من الضخامة ما قد يصل إلى ملايين ومليارات كتلة الشمس. على سبيل المثال، يقبع في مركز مجرتنا ثقب أسود هائل يُعرف بـ(Sagittarius A) وتبلغ كتلته 4.5 مليون مرة كتلة الشمس.
إحدى الطرق الرئيسية – كما يعتقد العلماء – التي تنمو بها الثقوب السوداء الهائلة هي ابتلاع الثقوب السوداء الصغيرة ذات الكتلة النجمية، وكتلة كل منها مساوية لعدد قليل من ضعف كتلة الشمس.
لعشرات السنين، بحث علماء الفلك عن ما يصل إلى 20 ألف ثقب أسود- تنبأت بهم الأبحاث السابقة- حول قلب مجرة درب التبانة. يُحاط (Sagittarius A) بهالة من الغاز والغبار والتي تُوفر بدورها أرضية إزدهار مثالية للنجوم الفائقة، والتي يمكن أنْ تؤدي إلى ظهور ثقوب سوداء بعد موتها، كما يقول كبير الباحثين في الدراسة تشاك هايلي (Chuck Hailey)، المدير المساعد لمعمل الفيزياء الفلكية في جامعة كولومبيا في نيويورك. بالإضافة إلى ذلك، فإن السحب القوي لجاذبية (Sagittarius A) يمكن أن تسحب الثقوب السوداء من خارج هذه الهالة.
وقال هايلي في بيان:
درب التبانة هي المجرة الوحيدة التي لدينا حيث يمكننا دراسة كيف تتفاعل الثقوب السوداء الفائقة مع الأصغر قليلًا، لأننا ببساطة لا نستطيع رؤية تفاعلاتهم في مجرات أخرى. بمعنى، هذا هو المختبر الوحيد لدينا لدراسة هذه الظاهرة.
ولكن حتى الآن، فشل الباحثون في الكشف عن مثل هذا التكدس الكثيف من الثقوب السوداء والمُسمى (Density Cusp). وصرّح هايلي في بيان أنه لا يوجد سوى خمسة عشرة ثقب أسود مُتعرف عليهم في المجرة بأكملها – ذات عرض 100 الف سنة ضوئية- ويُفترض أن يكون هناك ما بين 10000 أو 20000 من هذه الأشياء في منطقة لا يتعدى طولها ست سنوات ضوئية، ولم يستطع أحد العثور عليها. وأضاف «لم يكن هناك الكثير من الأدلة الموثوقة».
تمتص الثقوب السوداء أي شيء يسقط فيها ، بما في ذلك الضوء (ومن هنا جاء اسمها) ، مما يجعل من الصعب رصدها على خلفية الفضاء المظلمة. بدلا من ذلك ، للكشف عن الثقوب السوداء ، يبحث العلماء بشكل عام عن تلك المنطقة التي تحتوي على نجمين رفيقين قريبين. في مثل هذه الأنظمة الثنائية ، قد يمزق الثقب الأسود شريكه ، مما يعطي الإشعاع في هذه العملية.
في الماضي ، كانت المحاولات الفاشلة للعثور على منظقة (Density Cusp) مركزة على البحث عن رشقات قوية من الأشعة السينية التي يعتقد أنها تأتي من عدم الاستقرار في ما يسمى بأقراص التراكم للغاز والغبار التي تتدحرج من النجوم المصاحبة إلى شركاء الثقب الأسود. ومع ذلك ، فإن مركز المجرة يقع على بعد حوالي 26000 سنة ضوئية من الأرض. وقال هيلي ل Space.com:
ونادراً ما تُصدر (ثنائيات الثقب الأسود) تدفقات كبيرة من الأشعة السينية لتراها بسهولة على مسافة كبيرة مثل مركز المجرة ، ربما مرة كل 100 أو حتى 1000 سنة.
وبدلاً من ذلك ، بحث هيلي وزملاؤه عن الأشعة السينية الأكثر ثباتاً والأقل نشاطاً التي تُعطى بواسطة أقراص التراكم عندما تكون الثنائيات غير نشطة نسبياً. باستخدام بيانات أرشيفية من مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا ، اكتشفوا عشرات من هذه الثنائيات السينية في حوالي فرسخ واحد ، أو حوالي 3.26 سنة ضوئية ، من قلب المجرة ، وهي نتائج تم تفصيلها في العدد الصادر في 5 أبريل من دورية نيتشر.
ومن خلال تحليل الخصائص والتوزيع المكاني لهذه الثنائيات السينية ، استنتج الباحثون أن 300 إلى 500 من ثنائيات الأشعة السينية قد تكمن في قلب مجرة درب التبانة ، كما أن حوالي 10 آلاف ثقب أسود معزول بدون نجوم رفيقة قد تكمن هناك أيضًا.
وقال هيلي:
أنا متحمس حقا أن تجد أن هناك مجموعات من الثقوب السوداء في مركز المجرة.
وقال هيلي في بيان:
ان هذه الاكتشافات ربما ساهمت بشكل كبير في تقدم أبحاث موجات الجاذبية لان معرفة عدد الثقوب السوداء في مركز مجرة نموذجية يمكن أن يساعد في التنبؤ بشكل أفضل بكيفية ربط العديد من الاحداث التي تحدث في الجاذبية
وأضاف:
جميع المعلومات التي يحتاجها علماء الفيزياء الفلكية هي في قلب المجرة.
ومع ذلك ، حذر الباحثون من أن إجراء تقديرات بشأن عدد الثقوب السوداء في قلب المجرة أمر معقد بسبب حقيقة أن هناك مصادر أخرى محتملة للأشعة السينية من مركز المجرة ، مثل النجوم النابضة. وقال هيلي إن مراصد الأشعة السينية المستقبلية قد تكون قادرة على التمييز بين هذه الأنواع المختلفة من مصادر الأشعة السينية.
وقال هايلي:
يجب أن يكون لدى الجيل القادم من مراصد الأشعة السينية أعين حادة للغاية ، مثل شاندرا ، ولكن أيضًا سيكون بمقدوره اكتشاف الكثير من الأجسام الأكثر هدوءًا في مركز المجرة.
المصادر
ترجمة: أحمد رجب
مراجعة: آية غانم
تحرير: زياد الشامي
