ويب يكتشف اندماج ثقب أسود قياسيًا في الكون القديم

اكتشف تلسكوب ويب الفضائي المتطور أبعد اندماج للثقب الأسود حتى الآن، والذي حدث عندما كان عمر الكون 740 مليون سنة فقط. إنها المرة الأولى التي يرى فيها علماء الفلك اندماجًا في وقت مبكر جدًا من تاريخ الكون، مما يجعله محطمًا للأرقام القياسية.

الثقوب السوداء هي أجسام ضخمة منتشرة في جميع أنحاء الكون. فمجالات جاذبيتها قوية جدًا بحيث لا يستطيع حتى الضوء الهروب من آفاق الحدث الخاصة بها. إن اندماجات الثقب الأسود هي بالضبط ما تبدو عليه: رقصات بطيئة ومروعة بين جسمين، غالبًا ما يكونان في مركز المجرات الخاصة بهما، ثم يندمجان في النهاية في جسم واحد.

تم إجراء ملاحظة الاندماج الأخيرة من قبل فريق فلكي في مايو 2023 باستخدام أداة NIRSpec-IFU الخاصة بتلسكوب ويب. حدث التقاء الثقوب الكونية عندما كان عمر الكون حوالي ثلاثة أرباع مليار سنة (للإشارة، الكون الآن أكبر من ذلك بـ 13 مليار سنة!)، في نظام مجرات يسمى ZS7.

تم رصد الاندماج بفضل الخصائص الطيفية للثقوب السوداء المتراكمة – تلك التي تستقبل المواد بشكل نشط – والتي لا يمكن رؤيتها بالتلسكوبات الأرضية. ولحسن الحظ، فإن ويب موجود في L2، وهي منطقة من الفضاء تبعد مليون ميل عن الأرض، حيث يمكن أن يتعمق أكثر في الكون.

وقالت هانا أوبلر، عالمة الفلك في جامعة كامبريدج والمؤلفة الرئيسية للدراسة، في نشرة وكالة الفضاء الأوروبية: “تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن الاندماج هو طريق مهم يمكن أن تنمو من خلاله الثقوب السوداء بسرعة، حتى عند الفجر الكوني”. يطلق. “جنبًا إلى جنب مع اكتشافات ويب الأخرى حول الثقوب السوداء النشطة والضخمة في الكون البعيد، تظهر نتائجنا أيضًا أن الثقوب السوداء الضخمة كانت تشكل تطور المجرات منذ البداية.”

رؤية ويب حادة جدًا لدرجة أن الفريق تمكن من فصل الثقبين الأسودين مكانيًا، وكشف عن بعض خصائصهما الفيزيائية. تبلغ كتلة أحد الثقوب حوالي 50 مليون مرة كتلة الشمس، بينما الآخر محجوب بسحابة كثيفة من الغاز. كانت الورقة الكاملة للفريق حول الاكتشاف هي نشرت اليوم في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

عندما تندمج الثقوب السوداء، فإنها إرسال موجات صدمات الجاذبية التي تضغط وتمتد الزمكان على مدى مليارات السنين الضوئية. يتم الكشف عن هذه الموجات بواسطة مراصد مثل تلك التي يديرها تعاون LIGO-Virgo-KAGRA، والتي جزء منها تم اكتشاف موجات الجاذبية لأول مرة في عام 2015.

ومع ذلك، هناك مستقبل أكثر إشراقًا في الأفق لفهم جاذبية الكون. اعتمدت وكالة الفضاء الأوروبية رسميا هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي (LISA)، وهو مرصد فضائي لموجات الجاذبية، في يناير، مما يمهد الطريق لإطلاق المركبة الفضائية وتشغيلها في نهاية المطاف.

قالت نورا لويتزجيندورف، العالمة الرائدة في مشروع LISA في وكالة الفضاء الأوروبية، في نفس الإصدار: “تخبرنا نتائج ويب أن الأنظمة الأخف وزنًا التي يمكن اكتشافها بواسطة LISA يجب أن تكون أكثر تكرارًا بكثير مما كان مفترضًا سابقًا”. “سيجعلنا ذلك على الأرجح نعدل نماذجنا لمعدلات LISA في هذا النطاق الشامل. هذه ليست سوى غيض من فيض.”

مجتمعة، يكشف الجيل القادم من التلسكوبات الفضائية عن أقدم الثقوب السوداء، وكذلك عن ترددها في الكون. إن حل ألغاز الثقوب السوداء – كيفية نموها وتفاعلها مع المناطق المحيطة بها وتشكيلها – سيساعد علماء الفيزياء الفلكية على فهم بعض أسرار الكون الأساسية.

أكثر: 9 أشياء لم تكن تعرفها عن الثقوب السوداء