رصد تصادم الثقوب السوداء عندما كان عمر الكون 740 م سنة | الفلك

تم رصد زوج من الثقوب السوداء المتصادمة لأول مرة في الكون القديم. تكشف الملاحظات التي أجراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن اندماج مجرتين والثقوب السوداء الهائلة في مراكزهما عندما كان عمر الكون 740 مترًا فقط، أي 20 من عمره الحالي.

إن اكتشاف أن الاندماجات الضخمة تبدو شائعة في الكون الوليد يمكن أن يساعد في تفسير كيفية نمو الثقوب السوداء الهائلة مثل تلك الموجودة في مركز درب التبانة إلى هذه النسب الهائلة.

وقال البروفيسور روبرتو مايولينو، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة كامبريدج وعضو الفريق الذي يقف وراء عمليات الرصد: “إحدى المشاكل التي نواجهها في علم الكونيات هي تفسير كيفية قدرة هذه الثقوب السوداء على النمو إلى هذا الحد. في الماضي كنا دائمًا نتسرع في الحديث عن الموضوع أو نولد كبارًا. والاحتمال الآخر هو أنها تنمو بسرعة كبيرة عن طريق الاندماج.

وليس من الواضح بعد ما إذا كان اندماج المجرات -وهو ما يُعرف بحدوثه- والثقوب السوداء الموجودة في النوى سيصبح بالوعة كونية واحدة. وقد اقترحت النماذج الحديثة أن أحدها سيتم ركله إلى الفضاء باعتباره “ثقبًا أسودًا متجولًا”.

لقد عززت عمليات الرصد الأخيرة قدرة تلسكوب ويب على الوصول إلى أبعد حدود الكون وقدمت أول لمحة عن الاتصالات بين المجرات في الماضي البعيد.

وفي عملية الاندماج، تمتص الثقوب السوداء كميات كبيرة من المادة وتبعث كميات كبيرة من الطاقة، ولهذا النشاط خصائص طيفية فريدة تسمح لعلماء الفلك بالتعرف عليها. وكشف النشاط عن اصطدام مع نظام يسمى ZS7، وهو أحد ثقبين أسودين تقدر كتلتهما بـ 50 مرة كتلة الشمس.

وقال مايولينو: “قد تكون كتلة الثقب الأسود الآخر مماثلة، على الرغم من أن قياس هذا الثقب الأسود الثاني أكثر صعوبة لأنه مدفون في غاز كثيف”.

وتظهر الملاحظات اللاحقة أن حوالي ثلث الثقوب السوداء المكتشفة في هذا الوقت هي في طور الاندماج. وقال: “قد تكون هذه قناة حقيقية للنمو السريع للثقوب السوداء البدائية”.

وقال البروفيسور أندرو بونتسون، عالم الكونيات بجامعة كوليدج لندن، والذي لم يشارك في البحث: “إحدى الفجوات الرئيسية في كتاب التاريخ الكوني لدينا هي المكان الذي جاءت منه الثقوب السوداء التي يبلغ حجمها ملايين أو مليارات المرات حجم الشمس. . هل تولد بطريقة ما أكبر حجمًا، أم أنها تتجمع أولاً من ثقوب سوداء أصغر حجمًا لتشكل عمالقة؟ من هذا المصدر الجديد [the Webb telescope] غير مباشر، لكنه يساعد في اقتراح دور مهم لاصطدامات الثقب الأسود”.

ويأمل العلماء في المستقبل أن يتمكنوا من إجراء قياسات مباشرة للاصطدامات القديمة باستخدام كاشفات موجات الجاذبية من الجيل التالي، بما في ذلك هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي. (ليزا) المهمة، والتي تمت الموافقة عليها مؤخرًا من قبل وكالة الفضاء الأوروبية.

يتم نشر النتائج في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.