يذهب هابل للبحث عن ثقوب سوداء متوسطة الحجم بعيدة المنال

هناك شيء غريب حول الثقوب السوداء المكتشفة حتى الآن. لقد وجدنا الكثير من الثقوب السوداء الأصغر حجمًا ، بكتل أقل من 100 مرة من كتلة الشمس ، والكثير من الثقوب السوداء الضخمة ، بكتل تبلغ ملايين أو حتى بلايين المرات كتلة الشمس. لكننا بالكاد وجدنا أي ثقوب سوداء في نطاق الكتلة المتوسطة ، ويمكن القول إنها ليست كافية لتأكيد وجودها ، وليس من الواضح حقًا سبب ذلك.

الآن ، يستخدم علماء الفلك تلسكوب هابل الفضائي للبحث عن هذه الثقوب السوداء المفقودة. وجد هابل في السابق بعض الأدلة على وجود ثقوب سوداء في هذا النطاق المتوسط ​​، والآن يتم استخدامه للبحث عن أمثلة في غضون بضعة آلاف من السنين الضوئية من الأرض.

من الصعب تحديد هذه الثقوب السوداء الوسيطة لأن تأثيرها على النجوم من حولها أكثر تواضعًا من تأثير الثقوب السوداء الضخمة الهائلة التي يلاحظها علماء الفلك عادةً. كان هابل يراقب أهدافًا مثل Messier 4 ، وهو كتلة كروية يُعتقد أنها تحتوي على ثقب أسود كتلته حوالي 800 ضعف كتلة الشمس. لا يمكن ملاحظة الثقب الأسود بشكل مباشر ، ولكن يمكن الاستدلال على وجوده من خلال النظر إلى آثاره الدقيقة على النجوم القريبة.

استخدم الباحثون أيضًا بيانات من Gaia ، وهو مشروع لإنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد للنجوم في مجرة ​​درب التبانة ، والتي ساعدت في توفير معلومات عن شكل الكتلة الكروية. حتى مع هذين التلسكوبين القويين ، لا يزال من الصعب على الباحثين معرفة ما إذا كانوا ينظرون إلى ثقب أسود أو مجموعة من الأجسام الأقل كثافة مثل النجوم النيوترونية أو الأقزام البيضاء.

أوضح المؤلف الرئيسي للبحث ، إدواردو فيترال من معهد علوم التلسكوب الفضائي ، “باستخدام أحدث بيانات Gaia و Hubble ، لم يكن من الممكن التمييز بين مجموعة مظلمة من بقايا النجوم ومصدر واحد أكبر شبيه بالنقطة”. أ إفادة. لذا فإن إحدى النظريات المحتملة هي أنه بدلاً من أن تكون الكثير من الأجسام المظلمة الصغيرة المنفصلة ، يمكن أن تكون هذه الكتلة المظلمة عبارة عن ثقب أسود متوسط ​​الحجم.

إذا كانت هناك مجموعة من الأشياء قريبة من بعضها البعض ، فسيتعين حشرها معًا في تشكيل غير مستقر. التفسير الأكثر ترجيحًا هو وجود ثقب أسود واحد بكتلة متوسطة.

قال فيترال: “لدينا ثقة جيدة في أن لدينا منطقة صغيرة جدًا بها الكثير من الكتلة المركزة”. إنها أصغر بثلاث مرات من الكتلة المظلمة الأكثر كثافة التي وجدناها من قبل في العناقيد الكروية الأخرى. المنطقة مضغوطة أكثر مما يمكننا إعادة إنتاجه باستخدام المحاكاة العددية عندما نأخذ في الاعتبار مجموعة من الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية والأقزام البيضاء المنفصلة في مركز العنقود. إنهم غير قادرين على تكوين مثل هذا التركيز المضغوط للكتلة “.

هذا يعني أن الباحثين لا يستطيعون التأكد تمامًا من أنهم عثروا على أحد الثقوب السوداء المتوسطة المراوغة ، لكن هذا احتمال مؤكد. وهذا يعني أن هناك المزيد من الأبحاث القادمة. قال عالم مهمة جايا ، تيمو بروستي ، “نادرًا ما يتعلق العلم باكتشاف شيء جديد في لحظة واحدة”. “يتعلق الأمر بالتأكد أكثر من نتيجة خطوة بخطوة ، وقد تكون هذه خطوة واحدة نحو التأكد من وجود ثقوب سوداء متوسطة الكتلة.”

نشر البحث في المجلة الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

توصيات المحررين