By Hafifah Aman 
النجوم مثل شمسنا هي مخلوقات عنيفة – تقذف باستمرار إشعاعو أشعة غاما وجميع أنواع الأشياء السيئة (على الرغم من حسن حظ الأرض طبقة الأوزون (والغلاف الجوي يحمينا من الأسوأ). ولكن عندما تموت النجوم ، وخاصة الضخمة منها ، يصبح غضبها أكثر قسوة. في نهاية دورة حياتها ، تنهار النجوم الضخمة بشكل كافٍ على نفسها وتتشكل ثقب أسود. يتم تعريف هذه التفردات من خلال جاذبيتها ، وهي قوية بشكل لا يصدق بحيث لا يمكن لأي شيء – ولا حتى الضوء – الهروب. بعبارة أخرى ، ما يحدث في الثقب الأسود يبقى في الثقب الأسود.
لكن الثقوب السوداء لا تقتصر على الحجم أو العدد. في المتوسط ، يبلغ حجم الثقب الأسود القياسي ثلاثة إلى عشرة أضعاف كتلة شمسنا. يمكن أن يتشكل حجم كبير مثل الثقوب السوداء “العادية” على مدى مليارات السنين عندما تندمج الثقوب السوداء. الملايين أو المليارات أقرب نجم لدينا. وقد يمتلئ الكون مليارات الثقوب السوداء الهائلة. في الواقع ، يوجد في مركز مجرتنا درب التبانة المعروفة باسم Sagittarius A * ، والتي يدور حولها كل شيء في المجرة.
أقرب ثقبين أسودين فائق الكتلة تم تسجيلهما على الإطلاق تبلغ كتلتهما 200 مليون و 125 مليون ضعف كتلة شمسنا.
الثقوب السوداء الهائلة ترقى بالفعل إلى مستوى أسمائها ، ولكن عندما يصطدم اثنان ويقترب أحدهما من الآخر ، فإنه يخلق أحد أكبر الانفجارات في الكون – يرسل اهتزازات في شكل موجات الجاذبية سوف تموج عبر الكون. أعلن العلماء مؤخرًا عن اكتشاف مثل هذا السيناريو: أقرب ثقبين أسودين عملاقين في مسار تصادمي ، اكتشفه البشر على الأقل. تشير النتائج أيضًا إلى أن دمج الثقوب السوداء قد يكون أكثر شيوعًا مما كان يعتقد سابقًا.
على الرغم من تواترها النسبي وحجمها الذي لا يقاس ، فإن العثور على ثقب أسود فائق الكتلة ليس بالمهمة السهلة. هم بالتأكيد لا ينتجون الضوء. لذلك ، يحتاج العلماء إلى استخدام أدلة غير مباشرة مثل حجم وموقع الثقوب السوداء لتحديد كيفية تغيير الزمكان وتأثيرها على النجوم القريبة والسرعات المدارية. النجوم القريبةواكبر كشف موجات الجاذبية تتشكل الثقوب السوداء عندما تندمج. عندما يحدث هذا ، يصبح الاثنان ثقبًا أسود أكثر ضخامة.
للعثور على هذين الثقوب السوداء الفائقة الكتلة ، كان على فريق مكون من 29 عالمًا تحليل الكثير من البيانات. قاموا بتحليل السجلات من أكثر من اثني عشر جهازًا على سبعة تلسكوبات منتشرة في جميع أنحاء العالم وفي المدار ، بما في ذلك تلسكوب هابل الفضائي ومرصد كيك في هاواي و 66 تلسكوبًا لاسلكيًا في الصحراء في تشيلي تسمى مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية. كانوا ينظرون إلى كوكبة UGC 4211.
الفجوة بينهما “قريبة جدًا من حدنا القابل للاكتشاف ، وهذا هو سبب كونها مثيرة للغاية.”
لا توجد ملاحظة واحدة قوية بما يكفي لتحديد هذه النجوم الميتة الضخمة ، ولكن البيانات مجتمعة ترسم صورة واضحة. في مركز UGC 4211 – وهو تقنيًا مجرتان تصطدمان مع بعضهما البعض – توجد كتلة ساطعة جدًا من مادة تسمى نوى المجرة النشطة (AGN). يعتقد علماء الفلك أن النوى المجرية النشطة ناتجة عن الثقوب السوداء الهائلة ، ولكن عندما نظروا عن قرب وأقرب في مركز UGC 4211 ، لم يجدوا ثقبًا أسود واحدًا ، بل اثنين. تم نشر دراستهم هذا الشهر رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
كلاهما بنفس الحجم تقريبًا ويبدو أنهما قريبان جدًا من بعضهما – مرة أخرى ، أقرب ثقبين أسودين فائق الكتلة تم تسجيلهما على الإطلاق – وتبلغ كتلة كل منهما ما بين 200 مليون و 125 مليون ضعف كتلة شمسنا. لحسن الحظ ، هذه الوحوش ليست قريبة منا في أي مكان ، فهي تبعد حوالي 480 مليون سنة ضوئية عن درب التبانة.
هل تريد المزيد من القصص الصحية والعلمية في بريدك الوارد؟ اشترك في النشرة الإخبارية الأسبوعية للصالون عالم مبتذل.
قال أحد مؤلفي الدراسة ، سيارا مينجاريللي ، وهو عالم أبحاث مشارك في مركز الفيزياء الفلكية الحاسوبية في مدينة نيويورك ، إن الفجوة بينهما “قريبة جدًا من حدنا القابل للاكتشاف ، وهذا هو سبب كونها مثيرة للغاية”. تقرير.
وأضاف مينجاريللي “مع كل هذه الصور المختلفة ، من المهم أن تحصل على نفس القصة – هناك ثقبان أسودان” ، قارن هذا البحث الجديد متعدد الملاحظات بالجهود السابقة. “هذا ما تفعله الدراسات الأخرى [of close-proximity supermassive black holes] سقطوا في الماضي. عندما تبعهم الناس ، تم الكشف عن وجود ثقب أسود واحد فقط. [This time we] هناك الكثير من الملاحظات وكلها متفقة “.
في النهاية ، سوف يصطدم الثقبان الأسودان الهائلان ، لكن هذا لن يحدث في أي وقت قريب. على الرغم من أن هذين النجمين الميتين العملاقين أقرب من أي ثقب أسود آخر فائق الكتلة وجدناهما ، إلا أنهما لا يزالان على بعد حوالي 750 سنة ضوئية. لن يحدث هذا الاصطدام المحتوم لمائة مليون سنة أخرى.
ولكن عندما يحدث ذلك ، فإن موجة الطاقة التي تطلقها في الفضاء ستكون غير مفهومة. أولاً ، سوف يدور النجمان السابقان في مدار أقرب من أي وقت مضى ، مما يؤدي في النهاية إلى إرسال موجات جاذبية أكبر مما سبق للإنسان التقاطه. حاليًا ، أكبر اندماج للثقب الأسود تم اكتشافه بواسطة مراصد موجات الجاذبية الأرضية ثقب أسود جديد عند 142 كتلة شمسية (أو 142 ضعف كتلة شمسنا) ، تمت إزالة ثماني كتل شمسية من الكون وتحويلها على الفور إلى طاقة على شكل موجات ثقالية. عندما يندمج هذان الثقبان الأسودان الهائلان ، يكون ناتج الطاقة أكبر بشكل كبير.
هذا البحث يدور حول أكثر من مجرد العثور على بعض الأجسام الفضائية الرائعة. يساعدنا هذا على فهم تطور النجوم ودورات حياتها بشكل أفضل وقد يساعد علماء الفلك على اكتشاف الثقوب السوداء في الكون القريب. في المقابل ، يمكن أن تساعد هذه المعلومات الباحثين على معايرة أفضل لكاشفات موجات الجاذبية. قد تكون الثقوب السوداء غامضة ويصعب العثور عليها ، ولكن معرفة كيف وأين تبدو أسهل قليلاً.
قراءة المزيد
حول ما يحدث في الفضاء