مليارات من الثقوب السوداء الخفية قد تكون مختبئة في الفضاء

مليارات من الثقوب السوداء الخفية قد تكون مختبئة في الفضاء

هل تخيلت عدد الثقوب السوداء المخفية في الفضاء؟ 🤔 ربما تكون جميعها من الظلام المطلق، ولكنّ كثيرًا منها يُخفي نفسه في حلقات من النار التي تلهب الكون.

ولكن هل يمكننا اكتشاف كل الثقوب السوداء؟ 🧐 يُشير تحليل علمي جديد إلى أنّ الوهج المحيط بثُلث جميع الثقوب السوداء الهائلة ربما يكون مخفيًا بواسطة غطاء سميك من الغبار والغاز. 😱

ووفقا للدراسات السابقة، قد يصل هذا الرقم إلى ٥٠٪؜، مما يُصعّب اكتشاف الكثير من الثقوب السوداء الهائلة باستخدام الأساليب الحالية. 🔭

تُعرف الثقوب السوداء بأنّها تركيزات جبارة من الجاذبية لا يستطيع حتى الضوء الهروب منها. 🪐 ولكن عندما تكون تطفو بمفردها في الفضاء، لا تُظهر أي علامات واضحة.

يُعتقد الآن أنّ معظم المجرات الكبيرة تحتوي على على الأقل ثقب أسود فائق الكتلة واحد، ويُعتقد أن معظمها مُحاطة بفوضى من الغبار والغاز الذي يدور حولها بسرعات مذهلة، مُشعّاً بأشعة عالية الطاقة. 🔥

يُظهرنا التلسكوب الثقوب السوداء الهائلة من الأعلى أو من الأسفل كأقراص لامعة بالأشعة السينية. ولكن من الحافة، تُخفي الغبار والغاز على حواف الحلقة المتوهجة الضوء، مما يحدّ من رؤيتنا لنواة المجرة المتوهجة. 🤔

هذا يعني أنّه عند إحصاء الثقوب السوداء التي نراها، فإننا نغفل بالتأكيد عن الكثير من الثقوب المخفية وراء الغبار. وبحسب بعض التقديرات، ما لا يقل عن 15٪؜ من الثقوب السوداء الهائلة مخفية خلف سحب غبار. 🌌

في أوائل الثمانينيات، أطلقت ناسا القمر الصناعي IRAS، الذي رسم خريطةً لِلمُشع الِدافئ لسماء الكلّ. وكذلك صور الغبار المُسخّن بالأشعة السينية، مما وفر على علماء الفلك فهمًا حقيقيًا لما قد يفوتنا. 📡

diagram of black holes in different light

diagram of black holes in different light
تصور فني لثقب أسود هائل الكتلة محاط بغاز وغبار في أربعة أطوال موجية مختلفة للضوء. يُعَتَمَدُ الضوء المرئي وأشعة إكس منخفضة الطاقة من قِبَل الغاز والغبار؛ يُشتّت الضوء تحت الأحمر ويعاد إصداره؛ ويمكن لبعض أشعة إكس عالية الطاقة اختراق الحلقة. (ناسا/جي بي إل-كال تك)

الآن، قام الباحثون بتسخير قمر صناعي آخر من ناسا يُسمى NuSTAR، وهو مرصد للأشعة السينية قادر على اكتشاف الأشعة السينية عالية الطاقة، التي يمكنها اختراق السحب المحيطة بها. 🚀

NuSTAR observatory

NuSTAR observatory
صورة فنية لتلسكوب الأشعة السينية NuSTAR التابع لناسا. (ناسا/JPL-Caltech)

و بناءً على بيانات IRAS، ركز الباحثون على NuSTAR على قائمة من المجرات المستهدفة ضمن حوالي 50 مليون سنة ضوئية من درب التبانة، وقاموا بترتيبها بناءً على طيف الضوء الذي أصدرته كل منها. 🌠

“يُذهلني مدى فائدة IRAS و NuSTAR في هذا المشروع، خاصةً مع وجود IRAS منذ أكثر من 40 عامًا بالفعل!”، يقول بيتر بورمان، عالم الفيزياء الفلكية الذي قاد الدراسة.

“أعتقد أن هذا يُظهر قيمة التراث لمدونات التلسكوبات وفائدة استخدام عدة أدوات وطيفًا متعددًا من الضوء معًا.”

بناءً فقط على تحليلهم، فإنّ ما بين ربع وحتى ما يقرب من نصف الثقوب السوداء التي تدور في قلوب المجرات موضوعة بطريقة تحجب حلقات المادة جزءًا كبيرًا من ضوء دوامتها.

معرفة نسب الثقوب السوداء الهائلة التي لديها مخازن مناسبة من المادة لتناولها تُحدث فرقًا كبيرًا في النماذج التي تسعى لشرح معدلات نموها الاستثنائية.

“لو لم تكن هناك ثقوب سوداء، لكانت المجرات أكبر بكثير!”، يقول المؤلف المشارك في الدراسة، بُوشاك غاندي. “لذا، لو لم تكن هناك ثقب أسود هائل في مجرتنا درب التبانة، لربما كانت هناك نجوم أكثر بكثير في السماء. هذا مجرد مثال واحد على كيفية تأثير الثقوب السوداء على تطور المجرة.” ✨

نُشِرَ هذا البحث في مجلة الجمعية الفلكية الأمريكية. 💫