ثقبان أسودان فائقان الكتلة ، قريبان جدًا من بعضهما ، وجدهما علماء الفلك

قم بالتسجيل في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
–

تم رصد اثنين من الثقوب السوداء الهائلة تتغذى على المواد الكونية عندما تندمج مجرتان في الفضاء البعيد – وهما الأقرب إلى تصادم الثقوب السوداء التي لاحظها علماء الفلك على الإطلاق.

اكتشف علماء الفلك هذا الزوج أثناء استخدام مجموعة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر من التلسكوبات ، أو ALMA ، في صحراء أتاكاما بشمال تشيلي ، لمراقبة مجرتين مدمجتين على بعد حوالي 500 مليون سنة ضوئية من الأرض.

كان الثقبان الأسودان ينموان جنبًا إلى جنب بالقرب من مركز المجرة الملتئمة الناتجة عن الاندماج. التقيا عندما اصطدمت المجرات المضيفة ، المعروفة باسم UGC 4211.

واحد هو 200 مليون مرة كتلة شمسنا ، والآخر 125 مليون مرة كتلة شمسنا.

في حين أن الثقوب السوداء نفسها غير مرئية بشكل مباشر ، فقد كان كلاهما محاطًا بمجموعات لامعة من النجوم والغاز الدافئ المتوهج – وكلها يتم جرها بواسطة جاذبية الثقوب.

بمرور الوقت ، سوف يبدأون في الدوران حول بعضهم البعض في المدار ، وفي النهاية يصطدمون ببعضهم البعض ويخلقون ثقبًا أسودًا واحدًا.

بعد مراقبتها عبر أطوال موجية متعددة للضوء ، أصبحت الثقوب السوداء هي الأقرب إلى بعضها الذي شاهده العلماء على الإطلاق – فقط حوالي 750 سنة ضوئية ، وهي قريبة نسبيًا من الناحية الفلكية.

تم تقاسم النتائج في الاجتماع 241 من الجمعية الفلكية الأمريكية التي عقدت هذا الأسبوع في سياتل ، ونشرت يوم الاثنين في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

قالت المؤلفة المشاركة في الدراسة كيارا مينجاريللي ، عالمة الأبحاث المشاركة في مركز الفيزياء الفلكية الحاسوبية في مدينة نيويورك ، إن المسافة بين الثقوب السوداء “قريبة إلى حد ما من الحد الذي يمكننا اكتشافه ، وهذا هو السبب في أن هذا مثير للغاية”. ، بالوضع الحالي.

تعتبر عمليات اندماج المجرات أكثر شيوعًا في الكون البعيد ، مما يجعل من الصعب رؤيتها باستخدام التلسكوبات الأرضية. لكن حساسية ALMA كانت قادرة على مراقبة نواتها المجرية النشطة – المناطق المضيئة والمضغوطة في المجرات حيث تدور المادة حول الثقوب السوداء. فوجئ علماء الفلك بالعثور على زوج ثنائي من الثقوب السوداء ، بدلاً من ثقب أسود واحد ، يتغذون على الغاز والغبار الناتج عن الاندماج المجري.

“لقد حددت دراستنا واحدًا من أقرب أزواج الثقوب السوداء في اندماج المجرات ، ولأننا نعلم أن اندماج المجرات أكثر شيوعًا في الكون البعيد ، فقد تكون ثنائيات الثقوب السوداء هذه أيضًا أكثر شيوعًا مما كان يعتقد سابقًا ،” مؤلف الدراسة الرئيسي مايكل كوس ، كبير علماء الأبحاث في معهد يوريكا للأبحاث العلمية في أوكلاند ، كاليفورنيا ، في بيان.

قال كوس: “ما درسناه للتو هو مصدر في المرحلة الأخيرة جدًا من التصادم ، لذا فإن ما نراه ينذر بهذا الاندماج ويعطينا أيضًا نظرة ثاقبة للعلاقة بين الثقوب السوداء التي تندمج وتنمو وتنتج في النهاية موجات الجاذبية”. .

إذا كانت أزواج الثقوب السوداء – بالإضافة إلى دمج المجرات التي أدت إلى إنشائها – أكثر شيوعًا في الكون مما كان يُعتقد سابقًا ، فقد يكون لها آثار على أبحاث الموجات الثقالية في المستقبل. تنشأ موجات الجاذبية ، أو تموجات في الزمكان ، عندما تصطدم الثقوب السوداء.

سيستغرق تصادم هذا الزوج بعينه من الثقوب السوداء بضع مئات من ملايين السنين ، لكن الرؤى المكتسبة من هذه الملاحظة يمكن أن تساعد العلماء على تقدير عدد أزواج الثقوب السوداء التي اقتربت من الاصطدام في الكون بشكل أفضل.

قال المؤلف المشارك في الدراسة إيزيكيل تريستر ، عالم الفلك في يونيفرسيداد كاتوليكا دي تشيلي في سانتياغو ، تشيلي ، في بيان. “إذا كان هذا هو الحال ، فسنراقب في المستقبل القريب أحداث موجات الجاذبية المتكررة الناجمة عن اندماج هذه الأجسام عبر الكون.”

التلسكوبات الفضائية مثل هابل ومرصد شاندرا للأشعة السينية والتلسكوبات الأرضية مثل تلسكوب المرصد الأوروبي الجنوبي الكبير جدًا ، الموجود أيضًا في صحراء أتاكاما ، وتلسكوب WM Keck في هاواي قد لاحظوا أيضًا UGC 4211 عبر أطوال موجية مختلفة من الضوء لتقديم نظرة عامة أكثر تفصيلاً والتمييز بين الثقوب السوداء.

قال تريستر: “كل طول موجي يروي جزءًا مختلفًا من القصة”. “كل هذه البيانات معًا أعطتنا صورة أوضح لكيفية تحول المجرات مثل مجرتنا إلى ما هي عليه ، وما الذي ستصبح عليه في المستقبل.”

يمكن أن يوفر فهم المزيد حول المراحل النهائية لعمليات اندماج المجرات مزيدًا من التبصر حول ما سيحدث عندما تصطدم مجرتنا درب التبانة مع مجرة ​​أندروميدا في حوالي 4.5 مليار سنة.