يتسارع ثقب أسود هائل عبر الفضاء ، ولا يعرف علماء الفلك السبب

بالعربي/ يتسابق ثقب أسود هائل عبر الكون بسرعة 110.000 ميل في الساعة (177.000 كم / ساعة) ، وعلماء الفلك الذين رصدوه لا يعرفون السبب.

الثقب الأسود سريع الحركة ، والذي هو أثقل بثلاثة ملايين مرة من شمسنا ، يمر عبر مركز المجرة J0437 + 2456 ، على بعد حوالي 230 مليون سنة ضوئية.

لطالما افترض العلماء أن الثقوب السوداء يمكن أن تتحرك ، لكن هذه الحركة نادرة لأن كتلتها العملاقة تتطلب قوة هائلة بنفس القدر لتحريكها.  

قال دومينيك بيسك Dominic Pesce ، قائد الدراسة وعالم الفلك في مركز هارفارد وسميثسونيان للفيزياء الفلكية ، في بيان : “لا نتوقع أن تتحرك غالبية الثقوب السوداء فائقة الكتلة ؛ فعادة ما يكتفون بالجلوس” . 

لبدء بحثهم عن هذا الحدث الكوني غير المتكرر ، قارن الباحثون سرعات 10 ثقوب سوداء فائقة الكتلة مع المجرات التي شكلوا مركزها ، مع التركيز على الثقوب السوداء التي تحتوي على الماء داخل أقراص التراكم الخاصة بهم – مجموعات لولبية الشكل من المواد الكونية في تدور حول الثقوب السوداء. 

لماذا الماء؟ عندما يدور الماء حول ثقب أسود ، فإنه يصطدم بمواد أخرى ، وتتحمس الإلكترونات المحيطة بذرات الهيدروجين والأكسجين التي تشكل جزيئات الماء إلى مستويات طاقة أعلى. عندما تعود هذه الإلكترونات إلى حالتها الأرضية ، فإنها تنبعث منها شعاع من إشعاع الميكروويف الشبيه بالليزر يسمى مازر. 

من خلال الاستفادة من ظاهرة كونية تُعرف باسم الانزياح الأحمر ، حيث يمتد ضوء الأجسام المتحركة بعيدًا إلى أطوال موجية أطول (وبالتالي أكثر احمرارًا) ، تمكن علماء الفلك من ملاحظة مدى إزاحة ضوء مازر من قرص التراكم بعيدًا عن تردده المعروف عندما يكون ثابتًا ، وبالتالي قم بقياس سرعة الثقب الأسود المتحرك.   

لقد أخذوا المزيد من الملاحظات من تلسكوبات مختلفة ودمجوها جميعًا معًا باستخدام تقنية تسمى قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا (VLBI) ؛ باستخدام هذه التقنية ، يمكن للباحثين الجمع بين الصور من عدة تلسكوبات للعمل بشكل فعال مثل صورة تم التقاطها بواسطة تلسكوب كبير جدًا ، بحجم المسافة بينهما تقريبًا. بهذه الطريقة ، يمكن للعلماء قياس سرعة الثقوب السوداء التي نشأت منها بدقة. 

كان أحد التلسكوبات التي استخدمها الباحثون في التجربة هو مرصد أريسيبو ، الذي تم إيقاف تشغيله منذ ذلك الحين بعد اصطدام منصة الجهاز بقرص التلسكوب في ديسمبر 2020.

من بين الثقوب السوداء العشرة التي قاموا بقياسها ، كان تسعة في حالة سكون وواحد في حالة حركة. على الرغم من أن سرعة 110.000 ميل في الساعة (177.000 كم / ساعة) سريعة جدًا ، إلا أنها ليست أسرع ثقب أسود فائق الكتلة. سجل العلماء سابقًا ثقبًا أسود هائلًا يندفع عبر الفضاء بسرعة 5 ملايين ميل في الساعة (7.2 مليون كم / ساعة) ، حسبما أفادوا في عام 2017 في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية .

لا يعرف الباحثون ما الذي يمكن أن يجعل مثل هذا الجسم الثقيل يتحرك بهذه السرعة العالية ، لكنهم توصلوا إلى احتمالين. 

قال جيم كوندون ، عالم الفلك الراديوي في المرصد الفلكي الراديوي الوطني ، في بيان : “ربما نراقب آثار اندماج ثقبين أسودين فائقين الكتلة” . “نتيجة هذا الاندماج يمكن أن تتسبب في ارتداد الثقب الأسود الوليد ، وقد نشاهده وهو يتراجع أو يستقر مرة أخرى.”المحتوى ذو الصلة

يعتبر علماء الفلك الاحتمال الآخر أكثر ندرة وأكثر رواية: قد يكون الثقب الأسود الهائل جزءًا من زوج به ثقب أسود آخر غير مرئي لقياساتهم.

قال بيستشي: “على الرغم من كل التوقعات بأنه يجب أن تكون موجودة بالفعل بكثرة ، إلا أن العلماء واجهوا صعوبة في تحديد أمثلة واضحة للثقوب السوداء فائقة الكتلة”. “ما يمكن أن نراه في المجرة J0437 + 2456 هو أحد الثقوب السوداء في مثل هذا الزوج ، مع بقاء الآخر مخفيًا في ملاحظاتنا الراديوية بسبب افتقارها لانبعاثات مازر.”

إذا تم تجاذب الثقب الأسود بواسطة ثقب أكبر وغير مرئي ، فقد يفسر هذا سبب انتقاله بسرعة كبيرة ، ولكن ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات للوصول إلى جوهر اللغز.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com