نعلم جميعًا، وكما تم الإعلان مؤخرًا، وجود ثقب أسود ضخم في مركز مجرتنا، يطلق عليه القوس (Sgr A *) وله كتلة 4 ملايين شمس، كما و يمكن لعلماء الفلك أن يرسموا أفعاله عندما يلتهم المادة من حين لآخر، كما ويمكنهم أن يروا كيف تؤثر على النجوم القريبة.
وما زال علماء الفلك يحاولون فهم كيفية تشكل Sgr A *، وعلى ما يبدو أن الإجابة تتضمن ثقوبًا سوداء أصغر، خاصةً تلك الموجودة في ما يسمى بالمجرات القزمة.
ووفقًا لورقة بحثية نُشرت الأسبوع الماضي في مجلة الفيزياء الفلكية من قبل علماء الفلك في جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل، فهناك خزينة كاملة من الثقوب السوداء التي يمكن أن تشكل مثل تلك الثقوب السوداء هائلة الكتلة، كما توجد هذه الثقوب الصغيرة داخل العديد من الأقزام، وقد توفر رابطًا مفقودًا لنمو الثقوب السوداء الهائلة في المجرات الأكبر.
وبحسب العلماء، فالثقوب السوداء الضخمة (والهائلة) كامنة في قلوب العديد والعديد من المجرات، وهذه الوحوش لها ملايين أو بلايين من كتل الشمس، فكيف أصبحوا بهذا الحجم؟
وتتضمن الإجابة أيضًا، موضوعًا نراه عبر علم الفلك وعلوم الكواكب، وهو ما يشبه النماذج الهرمية، وهذه طريقة رائعة للقول أن الأشياء الكبيرة تنشأ من أشياء أصغر، فعلى سبيل المثال، تبدأ الكواكب كحبيبات غبار تلتصق ببعضها البعض لتكوين صخور تلتصق ببعضها البعض لتصنع كويكبات تتصادم لتكوين كواكب صغيرة تتكتل على بعضها البعض لتكوين كواكب.
وتشكيل المجرة له نموذج هرمي خاص به أيضًا، فقد بدأت المجرات مثل مجرة درب التبانة كمجموعة من الغازات في بدايات الكون، وشكل هذا الغاز نجومًا تطورت وماتت ونشرت موادها للمساعدة في تكوين أجيال جديدة من النجوم (وكواكبها).
وفي كثير من النواحي، تشبه المجرات القزمية المجرات البدائية أكثر من كونها المجرات الحلزونية، والإهليلجية المتطورة.
وحول تشكل الثقوب السوداء، فقد وجد فريق نورث كارولينا بالفعل عددًا من هؤلاء الأقزام، وقد بدأ كل شيء عندما طرحوا السؤال التالي: من أين تأتي الثقوب السوداء الهائلة؟
ومما سبق فمن المفترض أن الإجابة هي أنها تنمو بفعل الاصطدام بالثقوب السوداء الأخرى، وهذا منطقي بطريقة النموذج الهرمي، مثل الحال في المجرات والكواكب، فيمكن أن تتصادم الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية الصغيرة، خاصة في البيئات المزدحمة (مثل مجرة قزمة أو عنقود كثيف الاستقرار)، وفي النهاية يشكلون كتلًا أكثر ضخامة.
ومثل هذه "الثقوب السوداء المتنامية" تُرى في المجرات الكبيرة الساطعة، لكن ماذا عن الأقزام؟ ، فهل يمكن أن يكون لديهم؟ إذا فعلوا ذلك وما مدى وفرة هذه المجرات الصغيرة؟ وهل يمكن أن تكون مفتاحًا لفهم نمو الثقوب السوداء الهائلة؟
وللحصول على إجابات لجميع هذه الأسئلة، بدأ فريق بقيادة أعضاء هيئة التدريس في UNC-Chapel Hill شيلا كانابان، ومغدا بوليميرا في العمل.
وقام الفريق البحثي بتحليل بيانات المجرات من عدة استطلاعات للبحث عن أدلة على نمو الثقوب السوداء، كما بحث الفريق عن الانبعاثات الساطعة مثل تلك التي تراها تشير إلى تشكل النجوم أو حول أقراص تراكم الثقب الأسود، وجاءت بياناتهم من مسح Sloan الرقمي للسماء، بالإضافة إلى التحليل الطيفي للحجم المحلي (RESOLVE)، وكتالوج COntext البيئي (ECO).
وبشكل أساسي، يتحدث كانابان والفريق عن المجرات القزمة ذات الثقوب السوداء النشطة في قلوبهم (بمعنى آخر، نوى المجرة النشطة).
بالطبع، هناك أسباب أخرى تجعل المجرة القزمة لها انبعاثات قوية على سبيل المثال، يمكن أن يكون للأقزام دفعات هائلة من تشكل النجوم، يتسبب هذا النشاط في انبعاثات طيفية ساطعة أيضًا.
وقال بوليميرا: "لقد شعرنا جميعًا بالتوتر.. وكان السؤال الأول في ذهني.. هل أخطأنا طريقة يمكن من خلالها أن يفسر التشكل النجمي المتطرف وحده هذه المجرات؟"
وقضى Polimera سنوات في البحث عن أي تفسيرات بديلة لهذه المجرات القزمة AGNs، وبعد استبعاد جميع الاحتمالات الأخرى، فإن نمو الثقوب السوداء يناسب البيانات بشكل أفضل، وهو الأمر الذي يعيدنا إلى اكتشاف الثقوب السوداء المتنامية في المجرات القزمية إلى مجرة درب التبانة وثقبها الأسود المركزي.
واستنادًا إلى الآثار المترتبة على أبحاث نورث كارولينا، من المحتمل جدًا أن يكون Sgr A * قد نما كما نمت مجرتنا، زلم تختلط عمليات الاندماج السابقة بالنجوم فحسب، بل كان بإمكان كل قزم أيضًا أن يجلب معه ثقبًا أسودًا متزايدًا خاصًا به.
وقال كانابان: "الثقوب السوداء التي وجدناها هي اللبنات الأساسية للثقوب السوداء الهائلة مثل تلك الموجودة في مجرتنا درب التبانة.. ومازال هناك الكثير الذي نريد أن نتعلمه عنهم".
اقرأ أيضا : تعرف عن الثقب الأسود الهائل في مجرة درب التبانة؟
