دراسة تفك شفرة تاريخ الحياة الغامض للثقوب السوداء الهائلة

 أفادت دراسة جديدة بأن الثقوب السوداء التي تشع بصمات ضوئية مختلفة هي في الواقع تعيش مراحل مختلفة من دورة الحياة.

ويتحدى البحث، الذي نُشر في مجلة The Astrophysical Journal ، نموذجا للثقوب السوداء الهائلة التي تميزها بأنها جميعا لها نفس الخصائص.

كان يُعتقد سابقا أن مثل هذه الثقوب السوداء هي نفس النوع من الأجسام الكونية التي يُنظر إليها من زوايا مختلفة، قال علماء من كلية دارتموث في الولايات المتحدة، إن النتائج قد تسمح للباحثين بإنشاء نماذج أكثر دقة حول تطور الكون وإلقاء مزيد من الضوء على كيفية تطور الثقوب السوداء.

تشير الدراسات السابقة إلى أن الثقوب السوداء الهائلة تقع في مركز كل المجرات الكبيرة تقريبا، بما في ذلك مجرة ​​درب التبانة تلتهم غاز المجرة والغبار والنجوم وأحيانا تصبح أثقل من المجرات الصغيرة.

وأشار العلماء إلى أنه عندما تسقط المواد المتربة في هذه الثقوب السوداء بسرعات لا تصدق، فإنها تضيء وتصدر إشعاعات بأطوال موجات الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة السينية التي تتفوق على المجرة المضيفة بأكملها.

يشير علماء الفلك إلى الثقوب السوداء النشطة فائقة الكتلة في مركز مجرتها المضيفة والتي تنمو بتراكم المادة على أنها نوى مجرة ​​نشطة (AGNs).

قالت مؤلفة الدراسة الرئيسية تونيما تسنيم أنانا الباحثة ما بعد الدكتوراه في كلية دارتموث: "لقد حيرت هذه الأشياء الباحثين لأكثر من نصف قرن، وبمرور الوقت وضعنا العديد من الافتراضات حول فيزياء هذه الأشياء، الآن نحن نعلم أن خصائص الثقوب السوداء المحجوبة تختلف اختلافا كبيرا عن خصائص النوى المجرية النشطة وهي ليست مخفية بشكل كبير".

كان العلماء يدرسون النوى المجرية النشطة منذ عقود من خلال تقييم بصماتها الضوئية، منذ الثمانينيات من القرن الماضي، وبتحليل إشارات الطول الموجي للأشعة السينية، افترضوا أن النوى المجرية النشطة تحتوي عادة على حلقة على شكل كعكة دائرية، أو "طارة"  من الغاز والغبار حولها.

يعتقد الباحثون أن السطوع والألوان المختلفة المرتبطة بالأشياء ترجع إلى الزاوية التي يتم من خلالها ملاحظة النوى المجرية النشطة ومقدار الطارة التي تحجب الرؤية.

قال العلماء إنه بناء على هذا الاعتقاد، أصبحت النظرية الموحدة للنواة المجرية النشطة هي المفهوم السائد.

قام الباحثون في الدراسة الجديدة بتقييم مدى السرعة التي تتغذى بها الثقوب السوداء على مادة الفضاء أو معدلات تراكمها، ووجدوا أن معدل التراكم لا يعتمد على كتلة الثقب الأسود، ولكنه يختلف اختلافا كبيرا اعتمادا على مدى حجبه بواسطة حلقة الغاز والغبار.

وهذا يدعم فكرة أن الهياكل الحلقية حول الثقوب السوداء ليست كلها متشابهة، وأوضح ريان هيكوكس أستاذ الفيزياء وعلم الفلك وأحد مؤلفي الدراسة، أن هناك علاقة بين الهيكل وكيفية نموه.

يشير البحث الجديد إلى أن كمية الغبار المحيطة بالنواة المجرية النشطة ترتبط ارتباطا مباشرا بكمية التغذية، مما يشير إلى وجود اختلافات تتجاوز الاتجاه بين مجموعات مختلفة من النوى المجرية النشطة.

قال العلماء إن الثقب الأسود المتراكم بشكل نشط يزيل الغبار والغاز، ومن المرجح أن يبدو أكثر إشراقا بينما يحيط نواة نشطة أقل نشاطا بحلقة أكثر كثافة ويبدو أكثر خفوتا.

"قالت الدكتور إنانا:"في الماضي، كان من غير المؤكد كيف تختلف مجموعة النوى المجرية النشطة المحجوبة عن نظيراتها التي يسهل ملاحظتها وغير المحجوبة، يوضح هذا البحث الجديد بشكل قاطع اختلافا جوهريا بين المجموعتين يتجاوز زاوية الرؤية".

ويستطيع العلماء من خلال معرفة كتلة الثقب الأسود ومدى نشاط تغذيته، تحديد متى خضعت غالبية الثقوب السوداء الهائلة لمعظم نموها.

يعتقد الباحثون أن النتائج الأخيرة تحل جزءا مهما من اللغز المتمثل في "من أين تأتي الثقوب السوداء الهائلة" وتوفر معلومات قيمة حول تطور هذه الكيانات الكونية والكون.

قد يهمك أيضــــــــــــــــًا :

حل لغز طويل الأمد حول الثقوب السوداء الهائلة المبكرة

اكتشاف ثقب أسود هائل يحتضر عبر صدى ضوئي عمره 3000 عام