اكتشف علماء الفلك تصادمًا كونيًا في انتظار حدوثه في جسم عملاق بعد 3 مليارات سنة فقط من الانفجار العظيم.
تتكون المجرة المسماة J0749 + 2255 في الواقع من مجرتين مدمجتين في واحدة ، ولا تحتوي على ثقب أسود فائق الكتلة ، بل اثنتين. يحدث فقط أن هذين الثقبين الأسودين في مسار تصادمي ، مفصولة بمسافة صغيرة نسبيًا تبلغ 10000 سنة ضوئية فقط.
ليست هذه هي المرة الأولى التي نشهد فيها تصادمًا وشيكًا للثقب الأسود ، ولكن J0749 + 2255 جوهرة نادرة. لقد تم رصده في وقت مبكر من الكون ، وكلا الثقوب السوداء عبارة عن كوازارات نشطة للغاية.
إنه اكتشاف يمكن أن يساعد العلماء في العمل على حل اللغز المستمر والمربك حول كيفية نمو الثقوب السوداء الهائلة لمثل هذه الأحجام الهائلة.
“نحن لا نرى الكثير من الكوازارات المزدوجة في هذا الوقت المبكر في الكون. وهذا هو السبب في أن هذا الاكتشاف مثير للغاية ،” يقول عالم الفلك يو تشينغ تشين من جامعة إلينوي في أوربانا شامبين.
النجوم الزائفة من ألمع الأجسام في الكون. تحتوي على نواة مجرية نشطة – مركز مجرة يستضيف ثقبًا أسود فائق الكتلة يقوم بابتلاع كميات هائلة من المواد.
لا تصدر الثقوب السوداء أي ضوء خاص بها يمكننا اكتشافه حاليًا. يتم تسخين الكمية الهائلة من المواد التي تدور حول الثقب الأسود عن طريق الاحتكاك الشديد والجاذبية بحيث لا تتألق فحسب ، بل تشتعل عبر الخلجان الشاسعة المظلمة من الزمان والمكان.
العديد من مجرات الكون المبكرة هي مجرات كوازار ، وبعضها في الكون القريب بها نجمتان أو حتى ثلاثة أشباه في مركزها. يحدث هذا عندما تصطدم المجرات وتندمج ، ولكل منها ثقب أسود هائل خاص بها. يسقط الثقبان الأسودان باتجاه بعضهما البعض ، وفي النهاية – نعتقد – يندمجان لتشكيل ثقب أسود ضخم للغاية.
لكن من الأصعب قليلاً اكتشاف عمليات الاندماج هذه في بدايات الكون. لقد سافر الضوء من J0749 + 2255 لأكثر من 10 مليار سنة للوصول إلينا ؛ ما نراه في المجرة صغير جدًا وخافت مقارنة بالأشياء الأقرب إلينا كثيرًا. عند تلك المسافة ، تكون المسافة بين الثقوب السوداء فائقة الكتلة والمرتبطة ببعضها البعض بفعل الجاذبية صغيرة جدًا بحيث لا تستطيع أدواتنا الحالية رؤيتها.
يشير الاختلاف الخافت في الضوء من J0749 + 2255 الذي اكتشفه تلسكوب Gaia إلى أنه قد يكون هناك شيء ما يحدث مع المجرة أكثر مما كان واضحًا على الفور … ولكن هناك عدة أسباب محتملة ، من بينها الكوازار المزدوج. كان على الفريق أن يبحث بشكل أعمق لمعرفة ما كان يحدث بالفعل.
“لم تكن عملية التأكيد سهلة ، واحتجنا إلى مجموعة من التلسكوبات تغطي الطيف من الأشعة السينية إلى الراديو لتأكيد أخيرًا أن هذا النظام هو بالفعل زوج من النجوم الزائفة ، بدلاً من صورتين ، على سبيل المثال ، بعدسة جاذبية كوازار ” يقول عالم الفلك يو شين من جامعة إلينوي.
و J0749 + 2255 خاص. نظرًا لأن كلا الثقوب السوداء عبارة عن كوازارات ، فإنها تتألق بشكل كافٍ لتكون قادرة على التمييز. وهي ليست قريبة بما يكفي ، حتى الآن ، لتكون ثنائية مرتبطة بالجاذبية ، مما يعني أن لديهم فصلًا كافيًا للقرار الفردي.
باستخدام الملاحظات من مجموعة كاملة من التلسكوبات الأرضية والفضائية ، حلل تشين وزملاؤه الضوء من J0749 + 2255. لقد قرروا أن الثقبين الأسودين سيتطوران على الأرجح إلى ثنائي مشدود مرتبط بالجاذبية في حوالي 220 مليون سنة أو نحو ذلك. سيؤدي المدار المتحلل لهذا الثنائي في النهاية إلى تصادم واندماج في ثقب أسود أكثر ضخامة.
(ربما اصطدموا الآن ، لكن هذا الحدث لا معنى له بالنسبة لنا في الوقت الحاضر ؛ هذا هو السبب في قيام علماء الفلك بمثل هذه التنبؤات في المضارع).
وجد الباحثون أيضًا أن الثقبين الأسودين عبارة عن تقاطع نسبي ، يسجلان حوالي 1.26 مليار كتلة شمسية و 1.58 مليار كتلة شمسية ، على التوالي. يمكن أن تبدأ هذه الاكتشافات في إخبارنا بشيء عن معدل الثقوب السوداء فائقة الكتلة في بدايات الكون – مما سيساعد علماء الفلك على فهم تطور الثقوب السوداء الحديثة التي يمكن أن تكون بمليارات الكتل الشمسية في الحجم.
لا يزال هناك الكثير للكشف عنه ، لكن J0749 + 2255 تمثل خطوة مهمة إلى الأمام.
“لقد بدأنا في الكشف عن هذا الجزء من الجبل الجليدي لمجموعات الكوازارات الثنائية المبكرة ،” يقول عالم الفلك شين ليو من جامعة إلينوي في أوربانا شامبين.
“هذا هو الطابع الفريد لهذه الدراسة. إنها تخبرنا في الواقع أن هذه المجموعة موجودة ، والآن لدينا طريقة لتحديد الكوازارات المزدوجة التي يفصل بينها حجم أقل من حجم مجرة واحدة.”
تم نشر البحث في طبيعة.
. “محلل حائز على جوائز. محب للموسيقى. منشئ. هواة Twitter. مستكشف ودود. محب للتواصل ودود.”