التأكيد على اكتشاف ثقب أسود شاذ يتجول في مجرتنا!
جرى التحقق من صحة أول اكتشاف لما يبدو أنه ثقب أسود مارق ينجرف عبر درب التبانة، والذي كشف عنه في وقت سابق من هذا العام.
وتوصل فريق ثان من العلماء، أجروا تحليلا منفصلا ومستقلا، إلى نفس النتيجة تقريبا، ما أضاف ثقلا إلى فكرة أننا حددنا ثقبا أسود مارقا يتجول في المجرة.
وبقيادة عالمي الفلك، كيسي لام وجيسيكا لو، من جامعة كاليفورنيا في بيركلي، توصل العمل الجديد إلى نتيجة مختلفة قليلا. ووفقا لنطاق كتلة الجسم، يمكن أن يكون نجما نيوترونيا، وليس ثقبا أسود، وفقا للدراسة الجديدة.
وفي كلتا الحالتين، هذا يعني أنه قد يكون لدينا أداة جديدة للبحث عن أجسام مضغوطة "مظلمة" لا يمكن اكتشافها في مجرتنا، عن طريق قياس الطريقة التي تلتوي بها مجالات الجاذبية وتشوه ضوء النجوم البعيدة أثناء مرورها في أمامها، يسمى الجاذبية الدقيقة.
وتقول لو: "هذا هو أول ثقب أسود عائم أو نجم نيوتروني يتم اكتشافه باستخدام عدسة الجاذبية الدقيقة. وباستخدام العدسة الدقيقة، يمكننا فحص هذه الأشياء المنعزلة والمضغوطة ووزنها. أعتقد أننا فتحنا نافذة جديدة على هذه الأشياء المظلمة، والتي لا يمكن رؤيتها بأي طريقة أخرى".
ويُفترض أن الثقوب السوداء هي النوى المنهارة للنجوم الضخمة التي وصلت إلى نهاية حياتها وطردت مادتها الخارجية. ويُعتقد أن مثل هذه النجوم البادئة للثقب الأسود - أكبر من كتلة الشمس بثلاثين مرة - تعيش حياة قصيرة نسبيا.
ووفقا لأفضل تقديراتنا، يجب أن يكون هناك ما يصل إلى 10 ملايين إلى مليار ثقب أسود ذو كتلة نجمية، تنجرف بسلام وهدوء عبر المجرة.
ولا تصدر الثقوب السوداء أي ضوء يمكننا اكتشافه، ما لم تسقط المواد عليها، وهي عملية تولد أشعة سينية من الفضاء حول الثقب الأسود. لذلك، إذا كان الثقب الأسود معلقا فقط، ولا يفعل شيئا، فليس لدينا أي طريقة تقريبا لاكتشافه.
وما يمتلكه الثقب الأسود هو مجال جاذبية شديد، قوي جدا لدرجة أنه يشوه أي ضوء يمر عبره. وبالنسبة لنا، كمراقبين، هذا يعني أننا قد نرى نجما بعيدا يبدو أكثر إشراقا، وفي موضع مختلف، عن الشكل الذي يظهر به بشكل طبيعي.
وفي 2 يونيو 2011، هذا بالضبط ما حدث. وقام اثنان من استطلاعات العدسة الدقيقة المنفصلة - تجربة العدسة الجاذبية الضوئية (OGLE) ورصد العدسات الدقيقة في الفيزياء الفلكية (MOA) - بشكل مستقل بتسجيل حدث انتهى به المطاف إلى الذروة في 20 يوليو.
وسمي هذا الحدث بـ MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462 (تم اختصاره إلى OB110462)، ولأنه كان طويلا بشكل غير عادي ومشرق، فقد استضاف العلماء لإلقاء نظرة فاحصة.
ويوضح لام: "إن المدة التي يستمر فيها الحدث المشرق هي إشارة إلى مدى ضخامة العدسة الأمامية التي تثني ضوء نجم الخلفية. والأحداث الطويلة هي الأكثر احتمالا بسبب الثقوب السوداء. وهذا ليس ضمانا، لأن مدة الحلقة الساطعة لا تعتمد فقط على مدى كتلة العدسة الأمامية، ولكن أيضا على مدى سرعة تحرك العدسة الأمامية ونجم الخلفية نسبيا لبعضها البعض. ومع ذلك، من خلال الحصول أيضا على قياسات للموضع الظاهري لنجم الخلفية، يمكننا تأكيد ما إذا كانت العدسة الأمامية عبارة عن ثقب أسود حقا".
وفي هذه الحالة، أخذت ملاحظات للمنطقة في ثماني مناسبات منفصلة باستخدام تلسكوب هابل الفضائي، حتى عام 2017.
ومن تحليل عميق لهذه البيانات، خلص فريق من علماء الفلك بقيادة كايلاش ساهو من معهد علوم التلسكوب الفضائي إلى أن الجاني كان ثقبا أسود متناهي الصغر تبلغ كتلته 7.1 مرة كتلة الشمس، على مسافة 5153 سنة ضوئية بعيد.
ويضيف التحليل الآن المزيد من البيانات من هابل، التي تم التقاطها مؤخرا في عام 2021. ووجد أن الجسم أصغر إلى حد ما، بين 1.6 و4.4 ضعف كتلة الشمس.
وهذا يعني أن الجسم يمكن أن يكون نجما نيوترونيا. وهذا أيضا هو اللب المنهار لنجم ضخم، بدأت كتلته بين 8 و30 ضعف كتلة الشمس.
ومن المثير للاهتمام أنه لم يتم اكتشاف أي ثقوب سوداء أقل من كتلة الشمس بحوالي 5 أضعاف. ويشار إلى هذا باسم فجوة الكتلة السفلية.
وفي الوقت الحالي، من المستحيل استخلاص استنتاج قاطع من OB110462 حول التقدير الصحيح، لكن علماء الفلك يتوقعون تعلم الكثير من اكتشاف المزيد من هذه الأجسام في المستقبل.
وقُبل البحث في The Astrophysical، وهو متاح على arXiv.
المصدر: ساينس ألرت
