تقنية Webb Space Telescope تكتشف أبعد اندماج لثقب أسود حتى الآن

اكتشف تلسكوب Webb Space Telescope الحديث أبعد اندماج لثقب أسود حدث عندما كان الكون يبلغ من العمر 740 مليون سنة فقط. إنها المرة الأولى التي يرون فيها علماء الفلك اندماجًا في وقت مبكر جدًا في تاريخ الكون، مما يجعلها كسارة للأرقام القياسية.

الثقوب السوداء هي كائنات ضخمة منتشرة في جميع أنحاء الكون؛ حقولها الجاذبية قوية لدرجة أنه حتى الضوء لا يمكنه الهروب من هوائياتها الحدثية. تتمثل الاندماجات للثقوب السوداء في مهام بطيئة ومرعبة بين اثنين من الأجسام، غالبًا ما تحدث على مستوى مركز مجرتيهما المعنيتين، لتتلاقي في النهاية في كائن واحد.

تمت ملاحظة الاندماج الحديث بواسطة فريق فلكي في مايو 2023 باستخدام جهاز NIRSpec-IFU على تلسكوب Webb. حدث هذا التقاطع الكوني للثقوب عندما كان الكون في حوالي ثلثي مليار سنة من العمر (للإشارة، الكون الآن أقدم بـ 13 مليار سنة من ذلك الحين!)، في نظام مجري يُدعى ZS7.

تم اكتشاف الاندماج بفضل الميزات الطيفية للثقوب السوداء التي تمتص المواد بنشاط والتي لا تظهر للتلسكوبات الأرضية. لحسن الحظ، يقع Webb في نقطة L2، وهي منطقة في الفضاء تبعد مليون ميل عن الأرض، حيث يمكنه التطلّع أعمق في الكون.

“تشير النتائج التي حققناها إلى أن الاندماج هو طريقة مهمة من خلالها يمكن للثقوب السوداء أن تنمو بسرعة، حتى في الفجر الكوني”، وفقًا لهانا يوبلير، عالمة الفلك في جامعة كامبريدج والباحثة الرئيسية في الدراسة، في بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية. “مع نتائج Webb الأخرى حول الثقوب السوداء الضخمة والنشطة في الكون البعيد، تظهر نتائجنا أيضًا أن الثقوب السوداء الضخمة قد شكلت تطور المجرات من البداية.”

رؤية Webb دقيقة لدرجة أن الفريق كان قادرًا على فصل الثقوب السوداء الاثنين مكانيًا، مكشوفين بعض من خصائصهما الفيزيائية. إحدى الثقوب بحجم يعادل حوالي 50 مليون ضعف شمس، بينما الآخر محجوب في سحابة كثيفة من الغاز. تم نشر ورقة البحث الكاملة عن الاكتشاف اليوم في مجلة Notices of the Royal Astronomical Society.

مع دمج الثقوب السوداء، تطلق الموجات الصدمية الجاذبة التي تضغط وتمتد على مسافات بلايين سنوات ضوئية. يتم اكتشاف هذه الموجات من قبل المراصد مثل تلك التي يديرها تعاون LIGO-Virgo-KAGRA، الذي اكتشف الموجات الجاذبة للمرة الأولى في عام 2015.

مع ذلك، هناك مستقبل أفضل في المستقبل لفهم الكون الجاذب. اعتمدت الوكالة الأوروبية للفضاء بشكل رسمي مراقبة الموجات الجاذبة في الفضاء (LISA)، مراصد الموجات الجاذبة القائمة في الفضاء، في يناير، مما فتح الباب أمام إطلاق السفينة الفضائية وتشغيلها في النهاية.

“تُخبرنا نتائج Webb أن الأنظمة الخفيفة التي يمكن اكتشافها بواسطة LISA يجب أن تكون أكثر تواترا مما اعتقدنا في السابق”، وفقًا لنورا لويتزجندورف، العالمة الرئيسية لمشروع LISA في الوكالة الأوروبية للفضاء، في البيان نفسه. “من المحتمل أن يجعلنا هذا تعديل طرقنا لمعدلات LISA في هذه النطاق غير صحيح. هذا ليس سوى الغطاء القمّيصي للجبل الجليدي.”

يُكشف الجيل القادم من التلسكوبات الفضائية عن أقدم الثقوب السوداء، ولكن أيضًا تواترها في الكون. فتح ألغاز الثقوب السوداء – كيفية نموها، وتفاعلها مع مناطقها المحيطة، وتشكيلها – سيُساعد علماء الفلك على فهم بعض ألغاز الكون الأساسية.

المزيد: 9 أشياء لم تكن تعرفها عن الثقوب السوداء