رصد زوجان من الثقوب السوداء العملاقة الجامحة في مسار تصادمي ، وجلبوا معهم أربع مجرات كاملة
يسارع زوجان من الثقوب السوداء العملاقة ، كل منهما في مجرة قزمة مختلفة ، تجاه بعضهما البعض ، ويتم ضبطهما لتصادمين منفصلين لم يسبق لهما مثيل.
استخدم علماء الفلك مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا لاكتشاف الثقوب السوداء الأربعة في المجرة القزمة التي تتسابق نحو بعضها البعض ، مما يسحب قطارًا هائلاً من الغاز والنجوم في أعقابها. يتم بالفعل امتصاص بعض هذه المواد في الثقوب السوداء ، مما يؤدي إلى نموها بشكل أكبر قبل أن تنهار في نهاية المطاف.
تم رصد الزوج الأول في مجموعة المجرات Abell 133 ، التي تقع على بعد 760 مليون سنة ضوئية من الأرض ، والآخر شوهد في مجموعة مجرات Abell 1758S ، على بعد حوالي 3.2 مليار سنة ضوئية. تم تعيينهم على الاصطدام والاندماج لتشكيل مجرات أكبر ، ودراستهم مع اقترابهم من بعضهم البعض يمكن أن يساعد علماء الفلك على فهم كيف تختبئ الوحوش الكونية عبر الكون أصبحت كبيرة جدًا. تم نشر النتائج في 8 نوفمبر على قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv (يفتح في علامة تبويب جديدة)، وقد تم قبولها للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية.
متعلق ب: كشف جيمس ويب تلسكوب جيمس ويب أن الثقب الأسود الوحشي ربما يكون قد قتل قوة تشكل النجوم لهذه المجرة
“لقد حددنا أول زوجين مختلفين من الثقوب السوداء في تصادم المجرات القزمة” ، كما قالت أوليفيا هولمز ، المؤلفة المشاركة ، طالبة الفيزياء بجامعة ألاباما في توسكالوسا ، قال في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة). “باستخدام هذه الأنظمة كنظير لتلك الموجودة في الكون المبكر ، يمكننا التعمق في أسئلة حول المجرات الأولى وثقوبها السوداء وتشكيل النجوم التي تسببت فيها الاصطدامات.”
الثقوب السوداء تولد من انهيار النجوم العملاقة وتنمو عن طريق التهام الغاز والغبار والنجوم وغيرها من الثقوب السوداء الأخرى في مجرات تشكل النجوم التي تحتوي عليها. من أين أتت الثقوب السوداء الأولى هو سؤال حير العلماء لفترة طويلة.
اقترحت المحاكاة السابقة لـ “الفجر الكوني” – الحقبة التي تشمل المليار سنة الأولى من الكون – أن السحب المتصاعدة من الغاز البارد قد يكون لها اندمجت في نجوم عملاقة كان محكومًا عليه بالانهيار السريع ، مما يؤدي إلى إنشاء ثقوب سوداء. مع نمو هذه الثقوب السوداء ، تحطمت القطارات المتزايدة باستمرار من الغاز المحيط بها إلى نجوم ، لتشكل في النهاية مجرات قزمة.
يفترض علماء الفلك أنه مع نمو الكون ، اندمجت الثقوب السوداء في المجرة القزمة الأولى بسرعة مع الثقوب السوداء الأخرى لبذر ثقوب سوداء أكبر حجمًا – ومعها مجرات أكبر – في جميع أنحاء الكون. ولكن حتى الآن ، لم يتم رصد مثل هذه الاندماجات بين الثقوب السوداء داخل المجرات القزمة.
للبحث عن عمليات اندماج الثقوب السوداء المراوغة ، أجرى الباحثون مسحًا لرصد شاندرا للأشعة السينية قبل مقارنتها بالبيانات التي تم جمعها في ترددات الأشعة تحت الحمراء بواسطة مستكشف الأشعة تحت الحمراء العريض (WISE) التابع لناسا وفي الترددات الضوئية بواسطة كندا وفرنسا وهاواي. تلسكوب (CFHT). نظرًا لأن الغازات التي تدور حول الثقوب السوداء يمكن تسخينها إلى ملايين الدرجات ، استخدم الباحثون شاندرا للبحث عن أزواج من المجرات التي تبث أشعة سينية عالية الطاقة. من المؤكد أنهم وجدوا ليس زوجًا واحدًا فقط بل اثنين.
لاحظ علماء الفلك أن الزوج الأول ، في أبيل 133 ، كان بالفعل في مراحل لاحقة من الاندماج ، وقد أدت تأثيرات المد والجاذبية إلى تمديد ذيل طويل من المواد حول الثقوب السوداء التي أطلق عليها الباحثون اسم “ميرابيليس” بعد الأنواع المهددة بالانقراض من طائر الطنان طويل الذيل. الثقبان الأسودان الموجودان في أبيل 1758S – يطلق عليهما اسم “Elstir” و “Vinteuil” على اسم فنانين خياليين من فيلم Marcel Proust’s In Search of Lost Time – في المراحل الأولى من الاندماج ومرتبطين بجسر عملاق من النجوم و امتد الغاز بينهما.
يقول الباحثون إن دراسة المجرات القزمة بشكل أكبر يمكن أن تقدم بعض الأدلة الحيوية حول كيفية نمو الثقب الأسود الهائل في مجرة درب التبانة من ثقب أسود صغير إلى حجمه الهائل الحالي.
وقالت برينا ويلز ، وهي طالبة في الفيزياء بجامعة ألاباما في توسكالوسا ، في البيان: “من المرجح أن تكون معظم المجرات القزمة والثقوب السوداء في الكون المبكر قد نمت بشكل أكبر بكثير الآن ، وذلك بفضل عمليات الاندماج المتكررة”. . “في بعض النواحي ، المجرات القزمة هي أسلافنا المجرات ، والتي تطورت على مدى بلايين السنين لتنتج مجرات كبيرة مثل مجرتنا درب التبانة.”
