أظهر بحث جديد أن الثقب الأسود المركزي الهائل في مجرة درب التبانة قد تشكل عن طريق الاندماج مع ثقب أسود آخر قبل حوالي 9 مليارات سنة. يساعد هذا الاكتشاف، باستخدام بيانات من تلسكوب Event Horizon، في تفسير الدوران السريع للثقب الأسود وعدم توافقه مع المجرة.
ولا يزال أصل الثقوب السوداء الهائلة - التي تزن أكثر من مليون مرة كتلة الشمس وتقع في مراكز معظم المجرات - أحد أعظم الألغاز في الكون.
الآن، وجد الباحثون في مركز نيفادا للفيزياء الفلكية (NCfA) التابع لجامعة UNLV أدلة دامغة على أن الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز مجرة درب التبانة - القوس A* (SgrA*) - من المحتمل أن يكون قد تشكل من اندماج كوني سابق.
تعتمد الدراسة على الملاحظات الأخيرة من Event Horizon Telescope (EHT)، الذي التقط أول صورة مباشرة لـ Sagittarius A* في عام 2022، والتي نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature Astronomy. إن EHT هو نتيجة تعاون بحثي عالمي يقوم بمزامنة البيانات من ثمانية مراصد لعلم الفلك الراديوي موجودة حول العالم لإنشاء تلسكوب افتراضي عملاق بحجم الأرض.
استخدم علماء الفيزياء الفلكية في UNLV، Yihan Wang وBing Zhang، ملاحظات EHT لـ Sagittarius A* للبحث عن دليل على كيفية تشكله. يُعتقد أن الثقوب السوداء الهائلة تتشكل خلال فترات طويلة من تراكم المادة أو اندماج ثقبين أسودين موجودين.
قام فريق بحث UNLV بدراسة نماذج نمو مختلفة لفهم الدوران السريع الغريب لـ SgrA* واختلال المحاذاة بالنسبة إلى الزخم الزاوي المجري. أظهر الفريق أن حدث اندماج كبير بين SgrA* وثقب أسود آخر فائق الكتلة، ربما من مجرة تابعة، يفسر هذه الميزات غير العادية بشكل أفضل.
"يمهد هذا الاكتشاف الطريق لفهمنا لكيفية نمو وتطور الثقوب السوداء الهائلة. يشير اختلال الدوران العالي لـ SgrA* إلى أنه ربما اندمج مع ثقب أسود آخر، مما أدى إلى تغيير كبير في سعة واتجاه دورانه."
من خلال عمليات محاكاة متطورة، قام الباحثون بنمذجة تأثيرات الاندماج، مع الأخذ في الاعتبار سيناريوهات مختلفة تتفق مع خصائص الدوران المرصودة لـ SgrA*. تظهر النتائج أن عمليات الاندماج ذات نسبة كتلة 4:1 وتكوين مداري مائل للغاية يمكن أن تعيد إنتاج خصائص الدوران التي لاحظها EHT.
وقال تشانغ، الأستاذ المتميز في الفيزياء وعلم الفلك في UNLV والمدير المؤسس لـ NCfA: "ربما حدث هذا الاندماج قبل حوالي 9 مليارات سنة، بعد اندماج مجرة درب التبانة مع مجرة غايا-إنسيلادوس". "لا يوفر هذا الحدث دليلاً على نظرية اندماج الثقوب السوداء ذات الطبقات فحسب، بل يوفر أيضًا نظرة ثاقبة للتاريخ الديناميكي لمجرة درب التبانة."
يقع SgrA* في مركز مجرة درب التبانة، على بعد أكثر من 27000 سنة ضوئية من الأرض، ويمكن للأدوات الدقيقة مثل EHT توفير تصوير مباشر لمساعدة العلماء على اختبار النظريات التنبؤية.
ويقول الباحثون إن نتائج الدراسة سيكون لها تأثير كبير على عمليات الرصد المستقبلية من أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية الفضائية القادمة، مثل هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي (LISA)، والذي من المقرر إطلاقه في عام 2035، ومن المتوقع أن يكتشف اندماجات مماثلة للثقوب السوداء الهائلة في الكون.
تم جمعها من / SciTechDaily