إذا كان التفكير في الحجم الهائل للأجرام الفلكية يجعلك تشعر بأنك ضعيف وغير مهم ، فإن هذا الاكتشاف الجديد سيجعلك تشعر بأنك متناهي الصغر بشكل إيجابي.
يكاد يكون من المستحيل تخيل جسم بهذا الضخامة: ثقب أسود هائل كتلته أكبر بـ 40 مليار مرة من شمسنا. ولكن هناك ، جالسًا في وسط مجرة إهليلجية عملاقة تسمى هولمبرغ 15 أ . يبعد Holmberg 15A حوالي 700 مليون سنة ضوئية ، في وسط أبيل 85 كتلة المجرة.
كان هذا العملاق في تقاطعات الفلك من قبل. في السابق ، قُدرت كتلته بنحو 310 مليار مرة كتلة الشمس ، وهو حجم لا يمكن تصوره تقريبًا. لكن هذا التقدير استند إلى قياسات غير مباشرة. في هذه الدراسة الجديدة ، تتبع علماء الفلك حركة النجوم حول الثقب الأسود وتوصلوا إلى كتلة تبلغ 40 مليار ضعف كتلة الشمس.
نظرًا لأن هذا القياس الجديد يعتمد على الملاحظة المباشرة ، فهو أكثر دقة.
تم إرسال الدراسة التي تحدد هذا القياس الجديد إلى مجلة الفيزياء الفلكية ، ولكن لم تتم مراجعتها من قبل الزملاء حتى الآن. إنه بعنوان ' ثقب أسود كتلته 40 مليار كتلة شمسية في قلب مجرة أبيل 85 المركزية هولم 15 إيه. '
تستند الورقة إلى ليلتين فقط من الملاحظات باستخدام أداة Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) على ESO's تلسكوب كبير جدا (VLT) في مرصد بارانال في شمال تشيلي. باستخدام النماذج والملاحظات ، لاحظ فريق علماء الفلك وراء هذا العمل الحركية النجمية للنجوم التي تدور حول الثقب. يقولون أن هذا الثقب الأسود حطم الأرقام القياسية. '... الثقب SMBH الموجود في مركز Holm 15A هو أضخم ثقب أسود تم تحديده ديناميكيًا حتى الآن.'
انطباع الفنان عن وجود ثقبين أسودين مدمجين ، والذي تم افتراضه ليكون مصدرًا لموجات الجاذبية. من المرجح أن يكون ثقب SMBH الموجود في Holm 15A نتيجة اندماج ثقبين أسودين. الائتمان: Bohn ، Throwe ، Hébert ، Henriksson ، Bunandar ، Taylor ، Scheel / SXS
فقط للتوضيح ، هذا ليس أضخم SMBH تم العثور عليه على الإطلاق. هذا العنوان ، في الوقت الحالي على الأقل ، ينتمي إلى Ultra Massive Black Hole (UMBH) في وسط طن 618 ، نجم كوازار شديد الإضاءة على بعد أكثر من 10 مليار سنة ضوئية. تبلغ كتلة هذا العملاق 66 مليار مرة كتلة الشمس. ولكن تم قياس هذا UMBH بشكل غير مباشر ، لذلك يمكن مراجعة قياس كتلته.
من الصعب تخيل شيء أكبر من الشمس بأربعين مليار مرة. لوضعها في منظورها الصحيح ، تخيل أن SMBH تقع في مركز نظامنا الشمسي ، حيث توجد الشمس. إذا كان هناك ، فسوف يمتد إلى بلوتو ، وما وراءه.
يبعد بلوتو حوالي 40 وحدة فلكية (AU) عن الشمس. ويمتد حزام كايبر إلى حوالي 50 وحدة فلكية. يبعد الغلاف الشمسي عن الشمس حوالي 123 وحدة فلكية. لكن هذا SMBH سوف يمتد على طول الطريق إلى حوالي 790 AU. هذا يقترب من بداية سحابة أورت ، والتي تبدأ في مكان ما حوالي 1000 وحدة فلكية.
هذه الصورة ليست للمقياس ، لأسباب واضحة. لكنه يوضح مواقع معالم المسافة في نظامنا الشمسي في الوحدات الفلكية. إذا كان هذا SMBH المقاس حديثًا في موقع الشمس ، فإنه سيمتد إلى ما بعد الغلاف الشمسي وسيقترب من سحابة أورت. حقوق الصورة: NASA / JPL-Caltech - http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA17046 ، المجال العام ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=28366203.
ليس حجم SMBH فقط هو ما هو رائع. وفقًا للطرق الأخرى لقياسه ، فهو أكبر من المتوقع. قال المؤلفون في ورقتهم البحثية: 'إن SMBH في Holm 15A ليس فقط الأكبر حتى الآن ، بل هو أيضًا أكبر من أربعة إلى تسعة أضعاف مما كان متوقعًا نظرًا للكتلة النجمية المنتفخة للمجرة وتشتت السرعة النجمية للمجرة'.
ولكن كيف أصبح هذا SMBH بهذا الحجم؟
من المحتمل أن تكون قد تشكلت عندما اندمجت مجرتان من النوع المبكر (ETG). في هذه الحالة ، سيكون لكل من ETGs نوى مستنفدة ، مما يعني عدم وجود العديد من النجوم هناك. من المحتمل أن يكون هذا النوع من الاندماج نادرًا ، وفقًا للمؤلفين ، وهو ما يفسر سبب تميز هذا الوحش.
من الممكن أيضًا أن يكون SMBH الخاص بـ Holm 15A نتيجة اندماج بين أكثر من اثنتين من ETGs. '... إذا كان Holm 15A قد شهد تطورًا مبكرًا متسارعًا في الماضي ، فمن المحتمل أنه لم يكن فقط ثقبًا أسودًا ثنائيًا ، ولكن ربما سيناريو أكثر تعقيدًا مع ثقوب سوداء متعددة.'
يعتزم فريق علماء الفلك مواصلة عملهم. يعتقدون أن تحليلهم التفصيلي يمكن أن يكشف عن مزيد من المعلومات حول تاريخ اندماج المجرات الضخمة والثقوب السوداء في مراكزهم.
عندما يتعلق الأمر بدمج الثقوب السوداء ، فإن مرصد LIGO هو أفضل رهان لاكتشافها.
'في الوقت الحالي ، يعد Holm 15A أول ETG ضخم مع نواة شبه متسارعة تم فحصها ديناميكيًا بالتفصيل. يمكن أن تساعد النماذج الديناميكية والتحليلات الضوئية لمجرات أخرى مماثلة في إلقاء المزيد من الضوء على الأسئلة المتعلقة بتكوينها وتطورها. '
من الممكن أن نستمر في العثور على ثقوب سوداء أكبر وأكبر ، وأننا سنحتاج إلى الاستمرار في ابتكار أسماء جديدة لفئات الحجم. كان لدينا ثقوب سوداء ، ثم ثقوب سوداء هائلة الهائلة ، والآن لدينا ثقوب سوداء ضخمة للغاية.
يقول بعض علماء الفيزياء الفلكية إن هناك على الأرجح حدًا لمدى اتساع الثقب الأسود قبل أن ينهار قرصه الغازي ويتوقف عن النمو. هذا الحد هو حوالي 50 مليار كتلة شمسية. ولكن في حالة اندماج ثقبين أسودين وصلتا بالفعل إلى هذا الحد ، فقد يكون من الممكن إنشاء UMBH الذي يصل إلى 100 مليار كتلة شمسية.
هذا تقريبا لا يمكن تصوره. وإذا أمكن دمج ثلاثة ثقوب سوداء ، فماذا يعني ذلك بالنسبة لحدود كتلة الثقوب السوداء؟
على أي حال ، هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به قبل أن نفهم حقًا من أين أتت هذه العملاقة ومدى ضخامة حجمها. ال ليغو اكتشف المرصد 10 عمليات اندماج لأزواج الثقوب السوداء اعتبارًا من 2018 ، ويقولون إنهم قد يكتشفون في النهاية واحدًا كل أسبوع. لذلك لا يوجد نقص في الفرص لدراستها.
أكثر:
- ورقة ابحاث: ثقب أسود قوامه 40 مليار كتلة شمسية في قلب هول 15 أ ، المجرة المركزية لأبل 85
- عالم جديد: يبلغ حد حجم الثقوب السوداء 50 مليار شمس
- الكون اليوم: كما هو متوقع ، فإن LIGO الذي تمت ترقيته حديثًا يعثر على اندماج ثقب أسود كل أسبوع
- الكون اليوم: يرى علماء الفلك أدلة على تشكل الثقوب السوداء الهائلة بشكل مباشر في الكون المبكر
- فيديو الكون اليوم: الثقوب السوداء الهائلة أم مجراتها؟ الذي جاء أولا؟
