في الوقت الراهن، ثقب أسود عملاق ولد في السنوات الأولى من الكون يقوم بشيء مثير للدهشة ومُتَشابه مع البشر: أخذ قيلولة طويلة بعد تناول وجبة فائقة. في دراسة جديدة، لاحظ الباحثون الثقب الأسود في حالة سبات، بعد أن نام بعد استهلاك المادة وخضوعه لفترة من النمو السريع. ربما تُقدم هذه الفترة من السبات، على الرغم من عدم حدوث أي شيء ملحوظ فيها، إجابات حول ولادة الثقوب السوداء ونموها.
نظرة مُحدّثة على الثقوب السوداء تُدفع دراسة نُشرت مؤخراً في مجلة نيتشر، تضمّ فريقاً من علماء الفلك الدوليين، بقيادة جامعة كامبردج، الذين قاموا بالاكتشاف عبر تلسكوب جيمس ويب الفضائي. نشأ الثقب الأسود المُركّز في الدراسة بعد ٨٠٠ مليون سنة من الانفجار العظيم، في بداية تطور الكون.
ما الذي يُسبب نوم الثقب الأسود؟
كما اكتشفت فريق البحث، فإن هذا الثقب الأسود يُعدّ استثناءً إلى حدّ ما بسبب حجمه الهائل، حيث يُشكّل حوالي 40% من الكتلة الإجمالية لمجرتِه المضيفة. بينما تمثل غالبية الثقوب السوداء في الكون المحلي 0.1% فقط من كتلة مجرتها المضيفة.
ومع ذلك، لا يمتلك الثقب الأسود البدائي حاليًا شهيةً هائلةً تُوازي ضخامته. في الوقت الحالي، فهو يمتص فقط الغاز الذي يحتاجه للنمو بنحو 100 مرة أقل من الحدّ الأقصى النظري لما يمكنه تناوله. وقد أدى قلة النمو المستمر إلى وضعه في حالة سبات.
الثقوب السوداء غالبًا ما تُلاحظ ليس بشكل مباشر، بل من خلال قرص التراكم الخاص بها، وهو هيكل من الغاز الساخن والغبار الذي يبعث ضوءًا ساطعًا. وعندما لا تشهد نموًا نشطًا، تصبح أقل لمعانًا، وبالتالي يصعب اكتشافها. لاحظ الباحثون الثقب الأسود الخامد، مع ذلك، بسبب حجمه الهائل.
«على الرغم من سبات هذا الثقب الأسود، إلا أن حجمه الهائل سمح لنا بالكشف عنه»، قال إغنيس جوذباليس، المؤلف الرئيسي للدراسة من معهد كافلي لكوزمولوجي كامبريدج، في بيان. «لقد سمح لنا حالته الساكنة بتحديد كتلة مجرة المضيف أيضًا. لقد نجح الكون المبكر في إنتاج بعض الوحوش المطلقة، حتى في المجرات الصغيرة نسبياً».
اقرأ المزيد: تُهلك الثقوب السوداء بِشراهةٍ أكبر مما كنا نظن، وتُحدث فوضى
تفسير جوع الثقب الأسود
بِرؤيةِ أنها كانت نائمة، سأَل الباحثون كيف تكوّن ثقبٌ أسودٌ بهذا الحجم والسنّ.
عادةً، تتشكل الثقوب السوداء من نجوم منهارة وتنمو عن طريق امتصاص المادة حتى حد أقصى، يُسمى حد إدينغتون، والذي يُحقق توازنًا بين ضغط الإشعاع وسحب الجاذبية للثقب الأسود. لكن هذا لا يُفسّر كيف انتفخ الثقب الأسود العملاق، الخامد، إلى حجمه الحالي.
الجواب الأكثر ترجيحًا، كما اقترحه البحث الجديد، هو أن الثقوب السوداء يمكن أن تمر بفورات نموٍ هائلة، تليها فترات طويلة من السكون.
باستخدام محاكاة الحاسوب لفهم نمو الثقب الأسود، تعلموا أنه تجاوز على الأرجح الحد الأقصى لإدنجتون لفترة وجيزة قبل الدخول في حالة سبات. يقول الباحثون أن الثقوب السوداء مثل هذه قد تأكل لمدة تتراوح بين 5 و 10 ملايين سنة، ثم تنام لمدة حوالي 100 مليون سنة. في نوفمبر 2024، كشفت دراسة منفصلة [[LINK4]] في [[LINK4]] مجلة نيتشر أسترونومي [[LINK4]] عن ثقب أسود من 1.5 مليار سنة بعد الانفجار العظيم تجاوز الحد الأقصى لإدنجتون بشكل مماثل – وهو مؤشر آخر على أن الثقوب السوداء في الكون المبكر ربما قد استهلكت المادة بمعدلات سريعة.
“يُبدُو مُناقِضًا للحدس تفسيرُ ثقبٍ أسودٍ خامدٍ بفتراتٍ من النشاط المُفرِط، ولكن هذه الانفجارات القصيرة تُتيح له النمو بسرعةٍ بينما يقضي معظم وقته نائمًا”، قال روبرتو مايولينو، عالم الفلك من معهد كافلي ومعمل كافنديش بجامعة كامبريدج، في بيان صحفي.
على الرغم من صعوبة رصد الثقوب السوداء الخامدة بسبب انخفاض سطوعها، فإن الباحثين مُصِرّون على وجود حالاتٍ أكثر في الكون، تنتظرُ أن تُكتشف. مع هذا النمط من النمو السريع والخمول المُطوّل، قد يُجرى الآن إعادة نظرٍ كبيرةٍ في الطريقة التي يُنظر بها إلى تطور الثقوب السوداء.
من المحتمل أنَّ غالبية الثقوب السوداء الموجودة في حالة سبات — دهشني إيجاد هذا الثقب، لكنني متحمس لفكرة أنَّ هناك العديد من الثقوب السوداء الأخرى التي يمكننا إيجادها،
اقرأ المزيد: قد تسرّعت الثقوب السوداء في تشكيل النجوم بعد الانفجار العظيم
المقال المصادر
“`html
كتابنا في Discovermagazine.com يستخدمون دراسات مُراجَعة من قبل النظراء ومَصادر عالية الجودة في مقالاتهم، ويُراجع محرّروننا الدقة العلمية والمعايير التحريرية. راجع المصادر المستخدمة أدناه لهذه المقالة:
جَاك كندسون هو مُحرر مساعد في Discover، وله اهتمام قوي بالعلوم البيئية والتاريخ. قبل انضمامه إلى Discover في عام 2023، درس الصحافة في كلية Scripps للاتصالات في جامعة أوهايو، وقام سابقاً بتدريب في مجلة Recycling Today.
“`
المصدر: المصدر