اكتشاف ثقب أسود متوسط الكتلة يُرصد لأول مرة داخل عنقود نجمي قرب مركز مجرة درب التبانة

خلال مراقبة علمية دقيقة لحركة النجوم القريبة من الثقب الأسود الهائل Sagittarius A (Sgr A) في مركز مجرتنا درب التبانة، رصد فريق دولي من الباحثين، بقيادة الفيزيائي الفلكي الدكتور فلوريان بايسكر، مؤشرات قوية تدل على وجود ثقب أسود متوسط الكتلة يختبئ داخل عنقود النجوم IRS 13. هذا الاكتشاف يأتي في سياق محاولات بحثية مستمرة لرصد هذا النوع النادر من الثقوب السوداء، والذي لم يتم توثيق سوى نحو عشرة أمثلة منه فقط في الكون بأسره حتى الآن، ما يسلط الضوء على أهميته العلمية البالغة.

ويعتقد العلماء أن هذه الفئة من الثقوب السوداء متوسطة الكتلة قد تكونت في المراحل الأولى من عمر الكون، أي بعد فترة قصيرة من الانفجار العظيم، وأنها عملت لاحقًا كبذور أساسية لنشوء الثقوب السوداء فائقة الكتلة مثل Sagittarius A نفسه. وتدعم هذه الفرضية دراسة موسعة بعنوان "العنقود النجمي الضخم المتبخر المدمج IRS 13 القريب من Sgr A – II. البنية الحركية"، والتي نُشرت مؤخرًا في مجلة The Astrophysical Journal المتخصصة. ويُعد عنقود IRS 13 من أقرب التراكيب النجمية إلى مركز المجرة، حيث يقع على مسافة تُقدّر بـ 0.1 سنة ضوئية فقط من Sagittarius A، وهي مسافة صغيرة جدًا بالمعايير الفلكية. ولتوضيح قرب هذه المسافة، يكفي القول إن اجتيازها يعادل القيام برحلة من طرف نظامنا الشمسي إلى الطرف الآخر عشرين مرة متتالية، ما يبيّن مدى عمق هذا الاكتشاف الفلكي ومدى اقترابه من مركز الثقالة المجري.

موضوعات مرشحة

"يخلق من الشبه أربعين": المثل الذي يعبر عن دهشة التشابه بين الناس

الملح داب والعيش أكلته الكلاب”: قراءة في دلالات مثل شعبي عربي يصف نكران الجميل وتدهور القيم

"يديكي فرخه وتلتميت خم": المثل الذي يُظهر عدم فائدة الإمكانيات غير المستغلة

حركة النجوم داخل عنقود IRS 13 تكشف دليلًا مرئيًا على وجود ثقب أسود متوسط الكتلة قرب Sagittarius A

في واحدة من أكثر الملاحظات الفلكية دقة، لاحظ العلماء حركة منظمة بشكل غير معتاد للنجوم داخل عنقود IRS 13، وهو سلوك يتعارض مع ما كان متوقعًا من ترتيب عشوائي للنجوم في مثل هذا النوع من العناقيد. هذا النمط المنسجم في توزيع النجوم يشير إلى تأثير قوي غير مرئييُرجّح أن يكون ناتجًا عن تفاعل مباشر مع الثقب الأسود الهائل Sagittarius A القريب من موقع العنقود، ما يدفع النجوم إلى التحرك في مدارات منتظمة.

وقد رجّح الباحثون أن هذا التنظيم لا يمكن أن يستمر بدون وجود كتلة ضخمة داخل مركز العنقود النجمي تساعد على إبقائه متماسكًا ومضغوطًا كما هو ملاحظ. وبالفعل، أظهرت عمليات الرصد الدقيقة التي أجريت باستخدام مجموعة من التلسكوبات المتقدمة مثل التلسكوب الكبير جداً (VLT)، وتلسكوب ALMA الراديوي، ومرصد شاندرا للأشعة السينية وجود إشارات متعددة تُعزز فرضية وجود ثقب أسود متوسط الكتلة في قلب IRS 13.

وقد تمكّن الفريق العلمي من رصد أشعة سينية مميزة بالإضافة إلى غاز متأين يدور بسرعات فائقة تصل إلى عدة مئات من الكيلومترات في الثانية، في شكل حلقيّ حول نقطة جاذبية مركزية داخل العنقود، وهي علامات فلكية معروفة تشير إلى وجود ثقب أسود خفي يلتهم المادة من محيطه. هذا النوع من الدليل الديناميكي والإشعاعي يُعد حاسمًا في دعم نظرية وجود الثقوب السوداء متوسطة الكتلةالتي تشكل جزءًا مفقودًا من فهمنا لتطور البنى الكونية.

تقييد السكر في الطفولة المبكرة: طريق لحياة أطول وأكثر صحة

الكثافة الفلكية العالية في عنقود IRS 13 تشير إلى وجود ثقب أسود متوسط الكتلة وتكشف دوره في تطور Sagittarius A

من أبرز الأدلة التي تعزز فرضية وجود ثقب أسود متوسط الكتلة داخل عنقود IRS 13 هو ما لاحظه العلماء من كثافة نجمية غير مسبوقةداخل هذا العنقود، وهي كثافة تفوق أي عنقود نجمي آخر معروف في مجرة درب التبانة. هذا التكدس النادر للنجوم لا يمكن تفسيره إلا بوجود مصدر جاذبية شديد التأثير، يُرجّح بقوة أن يكون ثقبًا أسود متوسط الكتلة في قلب العنقود.

وفي تعليق علمي لافت، أوضح الدكتور فلوريان بايسكر، المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في The Astrophysical Journal، أن عنقود IRS 13 قد يؤدي دورًا حاسمًا في تطور الثقب الأسود الهائل Sagittarius A، الواقع في مركز مجرتنا. وأشار إلى أن فهمنا لهذا العنقود تطور على مدار العقدين الماضيين، إذ كان يُعتقد سابقًا أنه نجم واحد ذو كتلة ضخمة على نحو غير اعتيادي، لكن البيانات عالية الدقة التي جُمعت مؤخرًا سمحت للعلماء بالكشف عن بنيته الداخلية المعقدة، والتي تتمحور حول جسم مظلم فائق الكتلة يُرجّح أن يكون ثقبًا أسود متوسط الحجم.

ويُنتظر أن تقدم عمليات الرصد المستقبلية، باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي والتلسكوب الكبير جداً (ELT) الذي يجري تطويره حاليًا، مزيدًا من المعلومات حول البنية الداخلية لهذا العنقود الغامض، وتُسهم في توسيع فهمنا للآليات التي تحكم نشوء الثقوب السوداء العملاقة في مراكز المجرات.