ربما اكتشف العلماء اللغز وراء النقاط الحمراء الصغيرة الغريبة في ويب

تشير عمليات المحاكاة الجديدة إلى أن النقاط الحمراء الصغيرة الخاصة بـ Webb تلتقط مرحلة نمو سريعة يمكن أن تفسر الظهور المبكر للثقوب السوداء الهائلة.

النقاط الحمراء الصغيرة، هي الأجسام الصغيرة ذات اللون الأحمر الشديد التي تم رصدها بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي في بداية الكون، قد يكشف كيف نمت الثقوب السوداء إلى هذا الحد وبهذه السرعة.

اكتشف علماء الفلك ثقوبًا سوداء هائلة الكتلة تبلغ كتلتها ملايين أو حتى مليارات المرات كتلة الشمس، وذلك بعد أقل من 600 مليون سنة من الانفجار الكبير. كان تفسير كيفية اكتسابها لهذه الكتلة الكبيرة في ذلك الوقت أمرًا صعبًا، وتشير عمليات المحاكاة الجديدة إلى أن النقاط يمكن أن تمثل النمو السريع اللازم لإيصالها إلى هناك.

وكان علماء الفلك يتوقعون أن يساعد ويب في حل هذا اللغز من خلال الكشف عن مجرات أكثر خفوتًا وأكثر بعدًا. إن النظر إلى مسافة أبعد في الفضاء يتيح لهم النظر إلى الوراء في الوقت المناسب، لأن الضوء يستغرق وقتًا للوصول إلينا. المجرة التي سافر ضوءها لمدة 11 مليار أو 12 مليار سنة تبدو كما كانت منذ زمن طويل. ومع ذلك، فإن رؤية ويب الأعمق للكون المبكر جلبت لغزًا خاصًا بها عندما كشفت عن عدد كبير من النقاط الحمراء الصغيرة التي لم تكن طبيعتها واضحة.

تكبير الصورة على ولادة الثقب الأسود

لفهم ما يمكن أن ينتج هذه الأجسام، قام فريق بقيادة سونميون تشون في معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية بوضع نموذج لكيفية تصرف الغاز في الكون المبكر، بعد العلاقة بين محيط المجرة والسحب الفردية داخل تلك البيئة.

استخدم الباحثون ATERUI III ، وهو كمبيوتر عملاق في المرصد الفلكي الوطني في اليابان، لتشغيل عمليات المحاكاة الكونية الأكثر تفصيلاً حتى الآن. لقد أتاحت قدرات الحوسبة عالية الدقة الخاصة بها تكبير تلك السحب مع مراعاة الظروف المحيطة بها.

فيديو تصوري للمحاكاة بواسطة ATERUI III يُظهر تطور الكون حتى ظهور الثقوب السوداء الهائلة. مصدر الصورة: سونميون تشون، تاكاكي تاكيدا، مشروع 4D2U ، NAOJ

تسمح أقراص الغاز بالنمو السريع بشكل غير عادي

داخل السحب المحاكية، غيّر الإشعاع الصادر من المجرات المجاورة مسار تكوين النجوم. أدى الإشعاع فوق البنفسجي الشديد إلى قمع تكوين العديد من النجوم الأصغر، مما سمح للغاز بالتجمع في نجم واحد فائق الكتلة بدلاً من ذلك. عندما انهار هذا النجم، ترك وراءه بذرة ثقب أسود، وهي نقطة البداية لثقب أسود أكبر بكثير. والأهم من ذلك، أن البذرة تشكلت داخل قرص كثيف من الغاز يحبس الإشعاع. سمحت هذه المادة المحيطة للثقب الأسود بالنمو بمعدلات أسرع بعشرات المرات مما يمكن أن يكون ممكنًا في ظل ظروف الكون الحديث.

كانت للثقوب السوداء الناتجة خصائص تتطابق بشكل وثيق مع النقاط الحمراء الصغيرة التي اكتشفها ويب، مما يدعم فكرة أن التلسكوب يشهد هذه المرحلة المبكرة من النمو السريع. قدمت عمليات المحاكاة أيضًا سببًا لانتشار مثل هذه الأشياء على نطاق واسع. إن تكوين البذور ونموها اللاحق جاء بشكل طبيعي من ظروف الكون المبكر، دون الحاجة إلى افتراضات غريبة أو مصادفات نادرة لحساب النقاط العديدة التي لاحظها ويب.

المرجع: “تتشكل الثقوب السوداء الهائلة والنقاط الحمراء الصغيرة بشكل طبيعي في عمليات المحاكاة” بقلم سونميون تشون، وشينغو هيرانو، وتومواكي إيشياما، وسيوك جون تشانغ، وفولكر سبرينجل، 16 سبتمبر 2026، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-026-10985-8

تم دعم هذا العمل من خلال أرقام المنح JSPS KAKENHI JP21H01122 (TI)، JP21K13960، JP21H01123 و JP26K00743 (SH).

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