[the_ad_placement id="scine_before_content"]

اكتشاف ثقوب سوداء يمكن أن تعادل حجم مجرة

إذا نحينا الثقوب السوداء فائقة الكتلة جانبًا – يقول العلماء إنه يمكن أن تكون هناك ثقوب سوداء بحجم مجرة بأكملها.

تشير دراسة حديثة إلى احتمال وجود وحوش كونية تدعى بـ«الثقوب السوداء الجبارة SLABS»، أكبر من الثقوب السوداء الفائقة التي لوحظت بالفعل في مراكز المجرات.

بقيادة البروفيسور الفخري برنارد كار Bernard Carr في كلية الفيزياء وعلم الفلك جامعة كوين ماري، جنبًا إلى جنب مع ف. كونيل F. Kühnel (ميونخ) ول. فيزينيلي L. Visinelli (فراسكاتي)، نشروا بحثًا في دورية Monthly Notices of the Royal Astronomical Society، حول التحقيق في كيفية تشكيل هذه الثقوب السوداء الجبارة والحدود المحتملة لحجمها، في حين أن هناك دليلًا على وجود ثقوب سوداء فائقة الكتلة (SMBHs) في نوى المجرة – بكتلة من مليون إلى عشرة مليارات ضعف كتلة الشمس – فقد اقترحت الدراسات السابقة حدًا أعلى لحجمها بسبب وجهة نظرنا الحالية حول كيفية حدوث ذلك. الثقوب السوداء تتشكل وتنمو.

إن وجود الثقوب السوداء الجبارة أكبر من ذلك يمكن أن يزوّد الباحثين بأداة قوية للاختبارات الكونية وتحسين فهمنا للكون المبكر.

تحدي الأفكار الحالية

ساد الاعتقاد على نطاق واسع أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة تتشكل داخل مجرة مضيفة وتنمو إلى أحجامها الكبيرة عن طريق ابتلاع النجوم والغازات من محيطها أو الاندماج مع الثقوب السوداء الأخرى. في هذه الحالة، هناك حد أعلى إلى حد ما يزيد عن عشرة مليارات كتلة شمسية على كتلتها.

في هذه الدراسة، اقترح الباحثون إمكانية أخرى لكيفية تشكل الثقوب السوداء فائقة الكتلة، والتي قد تتجنب هذا الحد. يقترحون أن مثل هذه الثقوب السوداء الجبارة يمكن أن تكون «بدائية» -تتشكل في الكون المبكر- وقبل المجرات بوقت طويل.

نظرًا لأن الثقوب السوداء «البدائية» لا تتشكل من نجم ينهار، فقد يكون لها نطاق واسع من الكتل، بما في ذلك الثقوب الصغيرة جدًا والجبارة.

قال البروفيسور برنارد كار: «نحن نعلم بالفعل أن الثقوب السوداء موجودة على نطاق واسع من الكتل، مع وجود الثقوب السوداء فائقة من أربعة ملايين كتلة شمسية في مركز مجرتنا. في حين لا يوجد حاليًا دليل على وجود الثقوب السوداء الجبارة، من المتصور أنها يمكن أن تكون موجودة وقد تكون موجودة أيضًا خارج المجرات في الفضاء بين المجرات، مع نتائج ملاحظة مثيرة للاهتمام. ومع ذلك، من المدهش أن فكرة الثقوب السوداء الجبارة أهْمِلت إلى حد كبير حتى الآن»،

ويضيف: «لقد اقترحنا خيارات لكيفية تشكيل الثقوب السوداء الجبارة هذه، ونأمل أن يبدأ عملنا في تحفيز المناقشات بين المجتمع العلمي».

فهم المادة المظلمة

أوضح كار في بيان صحفي أنه إذا كانت نظرية هذه الثقوب السوداء الجبارة حقيقية، فيمكنها أن تساعد العلماء أخيرًا في كشف ألغاز المادة المظلمة.

يُعتقد أن المادة المظلمة تشكل حوالي 80٪ من الكتلة العادية للكون، في حين أننا لا نستطيع رؤيتها، يعتقد الباحثون أن المادة المظلمة موجودة بسبب آثارها التجاذبية على المادة المرئية، مثل النجوم والمجرات. ومع ذلك، ما زلنا لا نعرف ما هي المادة المظلمة.

الثقوب السوداء البدائية هي واحدة من المرشحين المحتملين. يمكن إرجاع فكرة وجودها إلى سبعينيات القرن الماضي عندما اقترح البروفيسور كار والبروفيسور ستيفن هوكينغ Stephen Hawking أنه في اللحظات الأولى من التقلبات التكاثفية للكون قد تؤدي إلى انهيار بعض المناطق في ثقوب سوداء.

قال البروفيسور كار: «لا تستطيع الثقوب السوداء الجبارة نفسها في تأهب المادة المظلمة، ولكن إذا كانت موجودة أساسًا، فسيكون لها آثار مهمة على الكون المبكر وستجعل من المعقول أن الثقوب السوداء البدائية الأخف قد تفعل ذلك، يمكن أن تكون مسؤولة عن الكثير من المادة الغامضة في الكون».

ويضيف: «نحن لا نعرف على وجه اليقين وجود أي من الثقوب السوداء الجبارة SLABs».

المصادر: 1 - 2