يجد علماء الفلك دليلاً جديدًا للكشف عن الثقوب السوداء الهائلة

قد تساعد أنماط الغبار حول الكوازارات في الكشف عن الثقوب السوداء الهائلة المنبعثة من مراكز المجرة.

عندما تتصادم المجرات، لا تتوقف الفوضى عند النجوم والغاز. في مركز كل مجرة، يمكن للثقوب السوداء الهائلة (SMBHs) أن تنخرط في رقصة جاذبية شديدة، وتتصاعد معًا حتى تندمج في بقايا واحدة هائلة. وفي بعض الحالات يكون النهائي الثقب الأسود قد لا يبقى حيث تشكل. ويمكن “طرده” بعيدًا عن مركز المجرة بسرعة غير عادية.

لقد بحث علماء الفلك عن هذه الثقوب السوداء “المرتدة” لعقود من الزمن، لكن من الصعب التعرف عليها. ورقة جديدة متاحة على arXivيقترح كتاب، كتبه فريق دولي، طريقة مختلفة للبحث عنهم من خلال دراسة الغبار والغاز الذي قد يبقى مرتبطًا بالثقب الأسود بعد إطلاقه من مركز مجرته.

وتأتي هذه الركلة نتيجة لنظرية النسبية العامة لأينشتاين. عندما يكون لثقبين أسودين مندمجين كتل غير متساوية أو يدوران في اتجاهين مختلفين، فإن موجات الجاذبية يمكن أن يحمل إطلاقها زخمًا أكبر بطريقة أكثر من الأخرى. ثم يتم دفع الثقب الأسود المندمج في الاتجاه المعاكس. وفي الحالات القصوى، يمكن لهذا الارتداد أن يسرع الثقب الأسود إلى مئات أو حتى آلاف الكيلومترات في الثانية.

قد يكشف الغبار عن الارتداد

تركز الدراسة الجديدة على ما ينتقل مع الثقب الأسود بعد طرده بعيدًا. ويرى الباحثون أن الثقب الأسود فائق الكتلة المرتد يجب أن يسحب على طول الجزء الداخلي المحكم من قرص التراكم، وهو المادة الساخنة التي تدور بالقرب من الثقب الأسود.

وترتبط هذه المادة الداخلية بمنطقة الخط العريض، حيث ينتج الغاز المتحرك بسرعة خطوط انبعاث يمكن تمديدها وإزاحتها بتأثيرات دوبلر القوية. باستخدام نمط تم التنبؤ به لأول مرة في عمليات المحاكاة منذ عقود، قام الفريق بالتحقيق فيما إذا كان من الممكن ربط سرعة الثقب الأسود المرتد بكمية الغبار التي لا تزال تحيط به.

إذا استمرت العلاقة، فقد يصبح الغبار دليلًا قيمًا في البحث عن الثقوب السوداء الهائلة النازحة. وبدلاً من البحث فقط عن ثقب أسود يظهر بعيدًا عن مركز مجرته، يمكن لعلماء الفلك أيضًا البحث عن علامات المادة التي يحملها أثناء تحركه عبر الفضاء.

الإشارة تنجو من اختبار رئيسي

وكانت النتيجة وجود علاقة إيجابية متواضعة ولكنها مهمة للغاية بين كوازارإزاحة سرعته (أي سرعته) وكمية الغبار الذي كان محاطًا به. لكن لإثبات وجهة نظرهم، أجروا نفس التحليل فقط باستخدام مناطق الخط الضيق ضد بعضها البعض للتأكد من عدم وجود خطأ إحصائي. وبما أنه كان من المفترض أن يتم ترك جميع مناطق الخط الضيق في الخلف، كان من المفترض أن يختفي الارتباط، وهو ما حدث بالضبط.

ولكن كانت هناك مشكلة واحدة في الدراسة – فالثقوب الصغيرة والمتوسطة الحجم التي تظهر بإزاحة زرقاء (أي التي تتحرك نحونا) تبدو أكثر حجبًا للغبار من تلك التي تتحرك بعيدًا. وهذا عكس ما يمكن توقعه في ضوء نموذج الارتداد النقي، على الرغم من أن الفريق لديه عدة تفسيرات محتملة لذلك، بما في ذلك التحيز في كيفية تركيب الخطوط الطيفية أو بعض الفيزياء غير المفهومة التي تعمل على الثقب الأسود في وقت واحد.

ويمكن للمراصد المستقبلية تأكيد ذلك

وبما أن هذا كان تمرينًا إحصائيًا، فمن المهم ملاحظة أن هذا مجرد ارتباط – وليس سببًا. ولكنها تقدم بعض الأفكار المحيرة حول ما يمكن أن نتوقع رؤيته عندما يتم تشغيل مراصد موجات الجاذبية من الجيل التالي، مثل مهمة LISA التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية.

يقدر المؤلفون أن ما يصل إلى 50% من النجوم الزائفة المعروفة ربما كانت نتيجة اندماج ثقب أسود حديث نسبيًا. إذا كان الأمر كذلك، فسيكون لدى تلك المراصد الفضائية كنزًا مطلقًا من البيانات التي يتعين عليها جمعها. وقد نجد في نهاية المطاف طريقة محددة لتتبع هذه العمالقة الكونية الضخمة سريعة الحركة.

المرجع: “أدلة إحصائية على ارتداد الثقب الأسود الهائل في نوى المجرة النشطة” بقلم بنس بيكسي، وبيتر رافاي، وزولتان هايمان، وأندور بوداي، وزولت فري، 6 مايو 2026، arXiv.
دوى: 10.48550/arXiv.2605.04781

مقتبس من مقالة نشرت أصلا في الكون اليوم.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.