يبدو أن ثقبًا أسودًا فائق الكتلة لا يبدو أنه موجود حيث نتوقع أنه يتحرك بسرعة تزيد عن ألف كيلومتر في الثانية - نتيجة تصادم كوني عملاق
صورة للكوازار 3C 186، التقطتها تلسكوب هابل الفضائي
Credit:NASA’s Goddard Space Flight Center
يبدو أن اصطدامًا نادرًا بين ثقبين أسودين فائقي الكتلة (SMBH) قد دفع الاندماج الناتج بسرعة عبر الكون، مما يجعله أحد أسرع الثقوب السوداء التي رأيناها على الإطلاق.
لطالما حير علماء الفلك كيف يمكن للثقوب السوداء الهائلة في مراكز المجرات أن تنمو إلى هذا الحجم. أحد الاحتمالات هو اندماج ثقوب سوداء أصغر حجمًا - لكنها لا تزال هائلة الكتلة - معًا، ولكن لا يوجد دليل مباشر يُذكر على حدوث ذلك.
يقول ماركو تشيابيرج، من جامعة جونز هوبكنز في ماريلاند، وزملاؤه إنهم عثروا على دليل على وجود ثقب أسود فائق الكتلة في مركز مجرة تُسمى 3C 186، طُرد من موطنه المجري، مبتعدًا بسرعة صاروخية تزيد عن ألف كيلومتر في الثانية.
سبق أن رصد علماء الفلك المجرة باستخدام تلسكوب هابل الفضائي، ووجدوا أن كوازارها، وهو الضوء القوي المنبعث من ثقبها الأسود المركزي، كان في غير مكانه. ومن خلال دراسة توزيع النجوم في المجرة، أدركوا أن الثقب الأسود فائق الكتلة كان في الواقع على بُعد حوالي 33,000 سنة ضوئية من مركز المجرة، حيث من المفترض أن يكون. هذا يعني أن الثقب الأسود قد أُجبر على الخروج عن مساره بسبب حدث غير معروف، مثل اندماج.
استخدم تشيابيرج وفريقه التلسكوب العملاق في تشيلي وتلسكوب سوبارو في هاواي لتحليل الضوء المنبعث من الثقب الأسود بدقة أكبر. وجدوا أن الضوء القادم من قرص التراكم، حيث تُسخّن المادة التي تدور حول الثقب الأسود بشدة، قد انزياح نحو الأزرق بالنسبة للمجرة ككل، وهو تأثير ناتج عن النسبية العامة يُغيّر لون الضوء عندما يتحرك جسم بسرعة فائقة نحو الراصد. مع ذلك، أظهر الغاز في المنطقة المحيطة به علامات أقل على انزياحه نحو الأزرق، مما يعني أن الثقب الأسود يتحرك بسرعة أكبر نسبيًا من بقية المجرة.
يجادل الباحثون بأن التفسير الأكثر ترجيحًا هو اندماج مجرتين، واصطدام الثقب الأسود فائق الكتلة المركزي بهما لتكوين ثقب أسود واحد أكبر. كان من شأن هذا الاندماج أن يُنتج تموجات في الزمكان تُسمى موجات الجاذبية، والتي انتشرت في اتجاه واحد، بينما ارتد الثقب الأسود المُتشكل حديثًا في الاتجاه الآخر.
تقول أليسيا غوالاندريس من جامعة سوراي بالمملكة المتحدة: "يبدو الدليل على وجود ارتداد قوي، ورغم عدم وجود يقين في الفيزياء الفلكية، إلا أن هذا مُقنع".
يقول لوك زولتان كيلي من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، إنه على الرغم من أن المصدر يُعد أحد أفضل الاحتمالات لاندماج ثقب أسود فائق الكتلة، إلا أنه أقل إقناعًا نظرًا لصعوبة تفسير الضوء القادم من المنطقة المحيطة بالثقب الأسود فائق الكتلة، والتي تُسمى النواة المجرية النشطة (AGN). ليس من غير المعتاد أن تبدو النوى المجرية النشطة وكأنها تتحرك بسرعة حتى لو لم تندمج، لذا لا يمكننا اعتبار ذلك دليلاً قاطعاً على سيناريو ارتداد الثقب الأسود فائق الكتلة، كما يقول. "يتطلب الأمر نمذجة فيزيائية أكثر دقة لمنطقة الخطوط العريضة للثقة في فرضية الارتداد".
المصدر: