اكتشف تلسكوب جيمس ويب أقدم ثقب أسود نشط في الكون المعروف
علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) اكتشف الثقب الأسود الهائل الأكثر بعدًا والأكثر نشاطًا الذي تم رصده على الإطلاق. يُصادف أن الثقب الأسود هو أيضًا أحد أقل الثقبين كتلةً التي شوهدت في بدايات الكون – حيث يقيس ما يعادل حوالي 9 ملايين شمس – وهو ما يثبت صعوبة تفسيره.
لاحظ الباحثون أن المجرة تستضيف هذا الثقب الأسود الهائل النشط كجزء من المسح العلمي للتطور المبكر للتطور الكوني (CEERS). يُنظر إلى المجرة ، المعينة CEERS 1019 ، كما كانت عندما كان عمر الكون البالغ 13.8 مليار عام حوالي 570 مليون سنة.
ويقود الفريق الفلكي بجامعة تكساس في أوستن ستيفن فينكلشتاين، رصدت أيضًا اثنين آخرين الثقوب السوداء التي كانت موجودة بعد 1 و 1.1 مليار سنة من الانفجار العظيم ، بالإضافة إلى 11 مجرة كانت موجودة بين 470 و 675 مليون سنة في التاريخ الكوني.
قال فينكلستين في أ إفادة. “مع ويب ، لا يمكننا فقط رؤية الثقوب السوداء والمجرات على مسافات بعيدة ، يمكننا الآن البدء في قياسها بدقة. هذه هي القوة الهائلة لهذا التلسكوب.”
متعلق ب: الثقب الأسود العملاق “يعمل” ، ليصبح أحد ألمع الأجسام التي شوهدت على الإطلاق
تم نشر نتائج الفريق ، التي تمثل النتائج الأولى من CEERS ، في مايو في عدة أوراق في إصدار خاص من رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
ثقب أسود صغير جشع
يبلغ حجم الثقب الأسود الموجود في قلب CEERS 1019 حوالي 9 ملايين كتلة شمسية. قد يبدو هذا هائلاً للغاية ، لكن العديد من الثقوب السوداء الهائلة يمكن أن تنمو لتصل إلى مليارات المرات من كتلة نجمنا. ومع ذلك ، حتى في هذا الحجم الصغير نسبيًا ، فإن وجود ثقوب سوداء بهذه الكتل في الكون المبكر لا يزال يمثل لغزًا للعلماء.
هذا لأن العمليات التي تنمو بها الثقوب السوداء الهائلة ، إما عن طريق الاندماجات بين الثقوب السوداء الأكبر حجمًا أو عن طريق الولائم الجشع على المادة المحيطة ، يجب أن تستغرق وقتًا أطول من 570 مليون سنة كان على هذا الثقب الأسود العمل معها. هذا يعني أنه حتى الثقوب السوداء على مقياس من ذلك في قلب مجرة درب التبانة، التي تبلغ كتلتها حوالي 4.5 مليون ضعف كتلة الشمس ، يجب رؤيتها فقط في الكون القريب نسبيًا ، وبالتالي أكثر حداثة.
متعلق ب: ما هو أكبر ثقب أسود في الكون؟
“إن النظر إلى هذا الجسم البعيد باستخدام هذا التلسكوب يشبه إلى حد كبير النظر إلى البيانات من الثقوب السوداء الموجودة في المجرات القريبة من مجرتنا” ، كما قال مؤلف مشارك في الدراسة ريبيكا لارسون، طالب دكتوراه بجامعة تكساس في أوستن ، في البيان.
لطالما اشتبه العلماء في أن مثل هذه الثقوب السوداء الهائلة كانت موجودة في بدايات الكون ، لكن هذا لم يحدث إلا منذ عصر جيمس ويب الفضائي. فتحت عينها تحت الحمراء على الكون في منتصف عام 2022 ظهر دليل قاطع.
تكشف انبعاثات الضوء أن الثقب الأسود CEERS 1019 يتغذى بنشاط على المادة من حوله. إن تغذية الثقوب السوداء مثل هذه محاطة بدوامات من الغاز والغبار المتساقطين المعروفين باسم أقراص التراكم. لا يؤدي تأثير الجاذبية للثقب الأسود فقط إلى تسخين هذه المادة ، مما يتسبب في توهج القرص بشكل ساطع ، ولكن تقوم الحقول المغناطيسية القوية بتوجيه المادة إلى أقطاب الثقب الأسود ، حيث تنفجر أحيانًا في نفاثات مزدوجة تتحرك في مكان قريب. سرعة الضوء، لتوليد ضوء ساطع بشكل مكثف.
يمكن أن تكشف مراقبة الإشعاع المكثف للثقب الأسود عن مدى سرعة نمو مجرته المضيفة ، وربما تلقي نظرة ثاقبة على ماضيها الغامض.
“قد يكون اندماج المجرات مسؤولاً جزئياً عن تأجيج النشاط في الثقب الأسود لهذه المجرة ، وقد يؤدي ذلك أيضًا إلى زيادة تكوين النجوم” ، كما قال مؤلف مشارك في الدراسة جيهان كارتالتيبقال عضو فريق CEERS وأستاذ مشارك في علم الفلك في معهد روتشستر للتكنولوجيا في نيويورك.
