يزن تلسكوب جيمس ويب الفضائي ثقبًا أسودًا “عملاقًا نائمًا” على بعد 10 مليارات سنة ضوئية – ويبلغ حجمه 6 مليارات ضعف كتلة شمسنا
باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، تمكن علماء الفلك من “وزن” عملاق نائم، وهو ثقب أسود خامل هائل يقع على بعد 10 مليارات سنة ضوئية. وهذا يجعل هذا الثقب الأسود هو أبعد ثقب أسود هائل قام العلماء بقياس كتلته على الإطلاق.
الهائل الثقب الأسود تقع في قلب المجرة MRG-M0138، والتي يُنظر إليها كما كانت عندما كان عمر الكون حوالي 4 مليارات سنة تقريبًا – ونحن نعرف الآن، بفضل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، ويزن 6 بشكل لا يصدق مليار أضعاف الكتلة الشمس.
يمكن أن تكون الثقوب السوداء فائقة الكتلة واضحة للغاية عندما تتغذى بشكل نشط، وبالتالي تكون محاطة بكمية كبيرة من المادة في منطقة تسمى النوى المجرية النشطة (AGN). وبسبب قوى الجاذبية الهائلة للثقب الأسود، تتوهج النوى المجرية النشطة بشكل ساطع للغاية. ومع ذلك، نظرًا لأن الثقوب السوداء محاطة بحدود لاحتجاز الضوء تسمى “an”. أفق الحدثأما الثقوب السوداء النائمة التي تحتوي على مخازن غير مخزنة بشكل جيد فهي أكثر مراوغة بكثير. إنهم غير مرئيين عمليا. ومع ذلك، فحتى هذه الثقوب السوداء لها تأثيرات جاذبية يمكن أن تؤثر بشكل أكبر من أطباق الغاز والغبار الدوامة، ويمكن أن يؤثر هذا التأثير أيضًا على حركة المجرات. النجوم تدور حول الثقوب السوداء. وهذه النجوم مرئية بالفعل.
لاكتشاف وقياس كتلة هذا الثقب الأسود الهائل، استخدم الفريق الذي يقف وراء هذا البحث تلسكوب جيمس ويب الفضائي لتتبع حركة النجوم في قلب MRG-M0138. وقد تم استخدام خدعة تتبع النجوم هذه في الماضي لوزن الثقوب السوداء النائمة بشكل أقرب بكثير منها أرض – على سبيل المثال، الثقب الأسود الهائل الذي تبلغ كتلته 4.3 مليون كتلة شمسية والموجود في قلب مجرتنا، القوس أ* (القوس أ*). ومع ذلك، فإن القوس A* والنجوم المصاحبة له تقع على بعد 26000 سنة ضوئية فقط، وأبعد ثقب أسود تم استخدام هذه التقنية لوزنه، والذي يسمى الديناميكيات النجمية، يقع على بعد 700 مليون سنة ضوئية فقط. وبحوالي 15 ضعف المسافة القياسية السابقة، فإن هذا البحث الجديد هو المرة الأولى التي يتم فيها استخدامه بنجاح لقياس كتلة مثل هذا العملاق النائم البعيد.
“إن تحديد كيفية تحرك النجوم بشكل جماعي داخل قلب هذه المجرة البعيدة قد سمح لنا بقياس كتلة ثقبها الأسود الهائل الذي لا يمكن اكتشافه،” قائد الفريق والعالم بجامعة كلية لندن ريتشارد إليس قال في بيان. “من خلال إظهار جدوى مثل هذه التقنية للمجرات في الكون المبكر، يمكننا الآن إجراء إحصاء أكثر اكتمالا لكيفية تطور الثقوب السوداء مع مرور الوقت واستنتاج دورها في تشكيل تطور المجرات.”
ومع ذلك، فإن تحديد حركة النجوم في قلب MRG-M0138 لم يكن أمرًا سهلاً على الإطلاق. لقد تطلب الأمر ظاهرة كونية طبيعية تعرف باسم عدسة الجاذبية، والتي انبثقت من ألبرت أينشتاينأعظم ما أبدع نظرية الجاذبية، والمعروفة باسم النسبية العامة.
ما هو عدسة الجاذبية؟
تتنبأ النسبية العامة بأن الأجسام ذات الكتلة تخلق انحناءًا فعليًا في نسيجها الزمكان، التوحيد الرباعي الأبعاد للأبعاد الثلاثة للمكان والبعد الواحد للزمان. وتنشأ الجاذبية من هذا الانحناء، ولأنه كلما كبرت الكتلة، كلما زاد الانحناء، وكلما زادت كتلة الجسم، زادت جاذبيته.
عدسة الجاذبية يحدث عندما يقع جسم ضخم مثل مجرة أو مجموعة من المجرات بين جسم أكثر بعدًا في المقدمة والأرض. عندما يمر الضوء من مصدر خلفي بانحناء الفضاء الناتج عن الجسم الضخم الموجود في المقدمة، أو عدسة الجاذبية، يصبح مساره المستقيم عادةً منحنيًا.
كلما اقترب الضوء من عدسة الجاذبية، كلما انحرف مساره، وهذا يعني أن الضوء من نفس الجسم يصل إلى تلسكوباتنا في أوقات مختلفة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تكبير الكائن، وفي الحالات القصوى، يمكن أن يجعل نفس الكائن يظهر عدة مرات في مواضع مختلفة في نفس الصورة.
أدى تأثير عدسة الجاذبية لمجرة تقع بين MRG-M0138 والأرض إلى إعادة تركيز الضوء من تلك المجرة البعيدة، مما أدى إلى تكبيره بمقدار 30 مرة، مما سمح لإيليس وزملائه بإعادة بناء التفاصيل الداخلية لـ MRG-M0138 بشكل معقد.
وقال أندرو نيومان من جامعة كارنيجي للعلوم في باسادينا، كاليفورنيا: “من خلال الجمع بين بيانات تلسكوب جيمس ويب الفضائي وعدسة الجاذبية، يمكننا النظر داخل مجال تأثير الثقب الأسود، حيث تعمل جاذبيته على زيادة سرعة النجوم”. “هذه واحدة من أفضل التقنيات التي نستخدمها لقياس وزن الثقب الأسود، لذلك كنا متحمسين لتمديدها إلى فترة أقدم بكثير في التاريخ الكوني.”
بالإضافة إلى التحقيق في هذا الثقب الأسود النائم، قرر الفريق أيضًا أن MRG-M0138 نفسه خامل، مما يعني أنه لم يعد يشكل نجومًا جديدة. من المحتمل أن يكون هذا نتيجة تعرض الثقب الأسود الهائل لجنون تغذية مفترس في وقت سابق من تاريخه عندما كان سيظهر كنجم زائف مشتعل في قلب النوى المجرية النشطة. من المفترض أن تكون الطاقة المنطلقة خلال هذه المرحلة قد دفعت الغاز والغبار بعيدًا عن الثقب الأسود، منهية بذلك مرحلة التغذية، وعن MRG-M0138 نفسه. وهذا من شأنه أن يستنزف المادة الخام اللازمة لتكوين النجوم، وبالتالي إخماد معدل ولادة النجوم.
هذا يعني أنه من خلال هذه الملاحظات، ومع المزيد من بيانات الثقب الأسود الهائل النائم من تلسكوب جيمس ويب الفضائي، يمكن للعلماء أن يفهموا بشكل أفضل العلاقة بين نمو المجرات ونمو الثقب الأسود الهائل، بالإضافة إلى الدور الذي تلعبه هذه العمالقة الكونية في قطع تكوين النجوم في المجرات المضيفة لهم.
تم نشر بحث الفريق يوم الخميس (4 يونيو) في علوم.
تنويه من موقع “beiruttime-lb.com”:
تم جلب هذا المحتوى بشكل آلي من المصدر: www.space.com بتاريخ: 2026-06-09 02:00:00. الآراء والمعلومات الواردة في هذا المقال لا تعبر بالضرورة عن رأي موقع “beiruttime-lb.com”، والمسؤولية الكاملة تقع على عاتق المصدر الأصلي.
ملاحظة: قد يتم استخدام الترجمة الآلية في بعض الأحيان لتوفير هذا المحتوى.
