.png)
تمثيل فني لمجرة CAPERS-LRD-z9، موطن أقدم ثقب أسود مؤكد. يُعتقد أن الثقب الأسود الهائل في مركزها محاط بسحابة كثيفة من الغاز، مما يمنح المجرة لونًا أحمر مميزًا
حدد علماء الفلك أبعد ثقب أسود - وبالتالي أقدم ثقب أسود يُرصد على الإطلاق. يقع هذا الثقب الأسود الهائل في مجرة CAPERS-LRD-z9، ومن المرجح أنه تكوّن قبل 13.3 مليار سنة، أي بعد 500 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم. لكن الاكتشافات الحديثة التي أجراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) تعني أنه يمكننا العثور على العديد من الثقوب السوداء المماثلة الكامنة داخل ما يُسمى بالنقاط الحمراء الصغيرة، أو LRDs.
بدأ الخبراء في رصد النقاط الحمراء الصغيرة منذ حوالي ثلاث سنوات. في ديسمبر 2022، أشارت البيانات التي جمعها تلسكوب جيمس ويب الفضائي إلى هذه الومضات الضوئية العديدة، التي لم تُرصد من قبل، والقادمة من تكوينات قديمة بعيدة للغاية تشكلت في فجر الكون. وأظهر تحليل إضافي أن حوالي 70% من هذه الثقوب السوداء التراكمية أظهرت أدلة على وجود غاز يدور بسرعة حوالي مليوني ميل في الساعة - وهي مؤشرات قوية على وجود أقراص تراكم تحيط بالثقوب السوداء الهائلة. في كثير من الحالات، تُعتبر الثقوب السوداء التراكمية المماثلة علامات دالة على وجود نوى مجرية نشطة، لكن علماء الفلك كانوا بحاجة إلى دراسة الأدلة بعناية أكبر.
بعد سنوات من دراسات المتابعة، يؤكد فريق بحث دولي بقيادة مركز الحدود الكونية بجامعة تكساس في أوستن أن CAPERS-LRD-z9 يحتوي على أقدم ثقب أسود هائل تم رصده على الإطلاق.
وقال أنتوني تايلور، الباحث في مركز الحدود الكونية والمؤلف الرئيسي للدراسة، في بيان: "عند البحث عن الثقوب السوداء، يُعد هذا أبعد ما يمكن الوصول إليه عمليًا. نحن نتجاوز حدود ما يمكن للتقنيات الحالية اكتشافه".
نُشرت الأدلة في السادس من أغسطس في مجلة الفيزياء الفلكية من مشروع مسح عصر إعادة التأين باستخدام CANDELS-Area Prism (CAPERS) التابع لتلسكوب جيمس ويب. من بين جميع مصفوفاته التكنولوجية، يُمكّن CAPERS التلسكوب من رصد أقصى حواف الفضاء الممكنة حاليًا. ولتحديد الهوية الحقيقية لـ CAPERS-LRD-z9، أجرى الخبراء تحليلًا طيفيًا لانبعاثاته الضوئية في محاولة للعثور على غاز سريع الحركة. عند سقوطه في ثقب أسود، يتمدد الغاز المبتعد عن منظور الأرض إلى أطوال موجية حمراء، بينما ينضغط الغاز المتجه نحو الكوكب إلى موجات زرقاء.
قال تايلور: "لا توجد أشياء أخرى كثيرة تُكوّن هذه العلامة. وهذه المجرة تمتلكها". "لقد رأينا هذه السحب في مجرات أخرى. عندما قارنا هذا الجسم بتلك المصادر الأخرى، كان مطابقًا تمامًا".
كشفت فحوصات إضافية أنه على الرغم من أن النقطة الحمراء الصغيرة قد تبدو "صغيرة" على هذه المسافة، إلا أن اسمها مضلل بعض الشيء. يُعتقد أن الثقب الأسود في مركز CAPERS-LRD-z9 أكبر من الشمس بما يصل إلى 300 مليون مرة، وتبلغ كتلته نصف كتلة نجوم مجرته. هذا يجعله فائق الكتلة بشكل خاص حتى عند مقارنته بالثقوب السوداء الفائقة الكتلة الأخرى.
تُعدّ تداعيات حجمه ملفتة للنظر لعلماء الفلك. فبينما تحتوي الثقوب السوداء الأحدث على الكثير من المواد لالتهامها، فإن هذا من الناحية النظرية لن يكون الحال بالنسبة للثقوب السوداء التي وُلدت خلال أول 500 مليون سنة من عمر الكون.
قال ستيفن فينكلشتاين، مدير مركز الحدود الكونية والمؤلف المشارك في الدراسة: "يُضاف هذا إلى الأدلة المتزايدة على أن الثقوب السوداء المبكرة نمت أسرع بكثير مما كنا نعتقد. أو أنها بدأت أكبر بكثير مما تتوقعه نماذجنا".
ويأمل الفريق مستقبلاً في جمع ملاحظات أعلى دقة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي.
وأوضح فينكلشتاين: "كان اكتشاف النقاط الحمراء الصغيرة مفاجأة كبيرة في بيانات تلسكوب جيمس ويب الفضائي المبكرة، حيث لم تكن تشبه المجرات التي شوهدت باستخدام تلسكوب هابل الفضائي". "الآن، نحن في عملية اكتشاف ما هي عليه وكيف أصبحت موجودة."
المصدر: