يُعدّ هذا الثقب الأسود العملاق أقدم ثقب أسود عُثر عليه حتى الآن، ويُرجّح أنه تشكّل منذ أكثر من 13 مليار سنة، وفقًا للباحثين.
تمثيل فني لمجرة CAPERS-LRD-z9، موطن أقدم ثقب أسود مُؤكّد. يُعتقد أن الثقب الأسود الهائل في مركزها مُحاط بسحابة كثيفة من الغاز، مما يُعطي المجرة لونًا أحمر مميزًا.
اكتشف علماء الفلك أقدم وأبعد ثقب أسود - وهو وحشٌ هائلٌ يُرجّح أنه تشكّل في فجر الكون، قبل أكثر من 13 مليار سنة.
يقع الثقب الأسود في مركز مجرة تُعرف باسم CAPERS-LRD-z9. ويُعتقد أن كلا الجسمين الكونيين تشكّلا منذ حوالي 13.3 مليار سنة، أو بعد 500 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم الذي شكّل الكون. (تشير نظرية الانفجار العظيم إلى أن الكون بدأ كنقطة شديدة الكثافة وحرارة فائقة، توسعت بسرعة في جميع الاتجاهات في حدث فوضوي قبل حوالي 13.8 مليار سنة).
قد يُلقي اكتشاف الثقب الأسود، الموصوف في دراسة نُشرت يوم الأربعاء في مجلة "رسائل مجلة الفيزياء الفلكية"، الضوء على الأيام الأولى للكون، ويُقدم فهمًا أعمق لكيفية تطور الثقوب السوداء والمجرات.
قال أنتوني تايلور، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة تكساس في أوستن، والذي قاد الفريق العلمي الدولي للدراسة، إن الضوء يستغرق وقتًا للانتقال عبر الفضاء، مما يعني أن مراقبة الأجرام البعيدة في الكون تُشبه إلى حد ما الوصول إلى بوابة عبر الزمن.
قال: "عندما ننظر إلى أجسام بعيدة جدًا، يستغرق الضوء مليارات ومليارات السنين للوصول إلينا. لذا، في الواقع، نرى هذه الأجسام كما كانت في بدايات الكون".
أما بالنسبة للثقوب السوداء، فهذا الثقب ضخم، وفقًا للباحثين. يُقدر حجمه بما يصل إلى 300 مليون ضعف حجم الشمس، بكتلة تعادل كتلة نصف نجوم مجرته.
كما أنه أضخم بحوالي 10 مرات من الثقب الأسود الهائل في مركز مجرتنا درب التبانة، وفقًا لتايلور.
وجد تايلور وزملاؤه الثقب الأسود في عمليات رصد لأبعد أطراف الكون باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا. استخدم الباحثون تقنية تُعرف باسم التحليل الطيفي، والتي تقسم الضوء إلى أطوال موجية وألوان مختلفة، على غرار الطريقة التي يفصل بها المنشور ضوء الشمس إلى ألوان قوس قزح.
.png)
باستخدام التحليل الطيفي، يقسم علماء الفلك الضوء إلى أطواله الموجية المتعددة لدراسة خصائص الجسم.
باستخدام التحليل الطيفي، يمكن لعلماء الفلك البحث عن علامات دالة على النجوم والمجرات والأجرام السماوية الأخرى. تلتهم الثقوب السوداء الغبار والمادة المحيطة بها، مما يؤدي إلى ضغط وتسخين المادة أثناء دورانها حول الثقب الأسود وسقوطها فيه. ويمكن رؤية كل ذلك باستخدام التحليل الطيفي، كما قال ستيفن فينكلشتاين، المؤلف المشارك في الدراسة وأستاذ علم الفلك بجامعة تكساس في أوستن. وقال فينكلشتاين: "نبحث عن هذه العلامات التي تدل على غاز سريع الحركة للغاية". "نحن نتحدث عن سرعات تبلغ 1000 و2000، وأحيانًا حتى 3000 كيلومتر في الثانية. لا يوجد شيء آخر في الكون يتحرك بهذه السرعة، لذلك نعلم أنه لا بد أن يكون غازًا حول ثقب أسود". وأضاف أن العلماء حددوا ثقوبًا سوداء محتملة مرشحة أكثر بعدًا، لكن هذا هو الأقدم الذي تم تأكيده باستخدام التحليل الطيفي. وقال الباحثون إن المجرة التي تؤوي الثقب الأسود المكتشف حديثًا كانت أيضًا اكتشافًا رائعًا. إنها جزء من فئة من المجرات الملقبة بـ "النقط الحمراء الصغيرة" لأنها تصدر أطوال موجية حمراء من الضوء وهي مضغوطة للغاية ومشرقة بشكل غير متوقع، وفقًا لتايلور.
لا يُعرف الكثير حتى الآن عن النقاط الحمراء الصغيرة، ولكن رُصدت لأول مرة بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي. وعلى الرغم من رصد بعضها في أماكن قريبة نسبيًا، إلا أن فينكلشتاين رجح أنها كانت أكثر شيوعًا في الكون المبكر.
وقال الباحثون إن دراسة مجرة CAPERS-LRD-z9 قد تُقدم أدلة حول كيفية نشوء النقاط الحمراء الصغيرة وما يُسبب لونها الأحمر المميز. كما قد تُقدم أدلة حول كيفية اتساع ثقب أسود قديم كهذا في مرحلة مبكرة من تطور الكون.
وفي دراسات لاحقة، يأمل الباحثون في العثور على ثقوب سوداء أخرى في الكون البعيد بنفس العمر - إن لم تكن أقدم.
وقال فينكلشتاين: "نحن لا نمسح سوى مساحات صغيرة جدًا من السماء باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي. لذا، إذا وجدنا شيئًا واحدًا، فلا بد أن هناك المزيد هناك".