تسعى وكالة ناسا عبر مرصد هابل إلى البحث عن ثقب أسود بحجم متوسط قرب نظامنا الشمسي، بهدف الكشف عن أسراره ودراسة تأثيراته على الكون المحيط به.
اكتشف علماء الفلك، الذين يستخدمون تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا، أدلة قوية على وجود فئة نادرة من الثقوب السوداء "متوسطة الحجم" في قلب أقرب مجموعة نجمية كروية للأرض، ويعتبر إنجازاً هاماً. تقع هذه الثقوب على بعد 6000 سنة ضوئية.
تظهر الدلائل أن الثقوب السوداء تأتي بشكل عام في حجمين فقط: صغير وعملاق. وتشير التقديرات إلى أن مجرتنا تحتوي على ما يصل إلى 100 مليون ثقب أسود صغير، يتشكل عندما تنفجر النجوم. بينما يحتوي الكون بأكمله على ثقوب سوداء هائلة في مراكز المجرات، وتزن ملايين أو مليارات مرة كتلة شمسنا.
ومع ذلك، ما زال هناك "الحلقة المفقودة" وهي وجود ثقب أسود متوسط الكتلة يزن بين 100 و 100000 كتلة شمسية. فكيف يتشكلون؟ وأين يوجدون؟ ولماذا يبدون نادرين جدًا؟
حاول علماء الفلك تحديد ثقوب سوداء متوسطة الكتلة باستخدام مجموعة متنوعة من تقنيات المراقبة. تم تحديد اثنين من أفضل المرشحين - 3XMM J215022.4−055108 وHLX-1 - والتي ساهم تلسكوب هابل في اكتشافهما في عام 2020 وعام 2009 على التوالي. تم تحديد كلا الثقبين في مجموعات نجمية كثيفة في ضواحي المجرات الأخرى. ويعتقد أن لكل من هذه الثقوب المحتملة كتلة عشرات الآلاف من الشموس، وربما كانت في يوم من الأيام في مراكز المجرات القزمة. وساهم أيضًا مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا في اكتشاف العديد من الثقوب السوداء المحتملة، بما في ذلك عينة كبيرة في عام 2018.
عند النظر إلى أقرب مكان، تم اكتشاف عدد من الثقوب السوداء متوسطة الكتلة في مجموعات النجوم الكروية الكثيفة التي تدور حول مجرتنا درب التبانة. على سبيل المثال، في عام 2008، أعلن علماء الفلك في هابل عن احتمال وجود ثقب أسود متوسط الكتلة في العنقود الكروي أوميغا قنطورس. ومع ذلك، لا تزال هذه النتائج ونتائج أخرى للثقوب السوداء متوسطة الكتلة غير حاسمة بسبب عدة أسباب، بما في ذلك الحاجة إلى المزيد من البيانات، وتستبعد النظريات البديلة.
اكتشف الفريق البحثي وجود ثقب أسود متوسط الكتلة المحتملة بكتلة تقدر بحوالي 800 مرة كتلة الشمس. على الرغم من أنه لا يمكن رؤية هذا الجسم المشتبه به، يتم حساب كتلته من خلال دراسة حركة النجوم التي تم التقاطها في مجال الجاذبية، مشابهة لتجمع النحل حول خلية. يتطلب قياس حركتهم وقتًا ودقة كبيرة، وهذا ما يمكن أن يقوم به تلسكوب هابل في الوقت الحالي. على مدى 12 عامًا، درس علماء الفلك ملاحظات هابل عن M4 وقاموا بتحليل النجوم بدقة.
يقدر الفريق أن الثقب الأسود في M4 قد يكون 800 مرة أضخم من كتلة الشمس. وتشير بيانات هابل إلى استبعاد النظريات البديلة لهذا الجسم، مثل وجود تجمع مركزي مكتظ من بقايا نجمية غير محلولة مثل النجوم النيوترونية، أو ثقوب سوداء صغيرة تدور حول بعضها البعض.
لمشاهدة فيديو حول الموضوع اكتشاف الثقب الاسود متوسط الحجم في أول تعليق
