أقدم ثقب أسود من الكون المبكر يتحدى نموذج تكوين الثقب الأسود  

اكتشف علماء الفلك أقدم (والأبعد) الثقب الأسود من وقت مبكر الكون والذي يعود تاريخه إلى 400 مليون سنة بعد الانفجار الكبير. والمثير للدهشة أن كتلة هذا تبلغ حوالي بضعة ملايين من كتلة الشمس. في ظل الفهم الحالي لتشكيل الثقب الأسود، مثل هذا الضخم الثقب الأسود يجب أن يستغرق مليارات السنين لينمو إلى هذا الحجم، ولكن من المثير للاهتمام أن الكون كان عمره 400 مليون سنة فقط.  

وفي وقت سابق، كان الباحثون قد تمكنوا من خلال الجمع بين البيانات من مرصد شاندرا للأشعة السينية و JWST، وجد أ الثقب الأسود في UHZ1 Galaxy يعود تاريخها إلى 470 مليون سنة بعد الانفجار الأعظم. 

الآن، باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) البيانات، اكتشف علماء الفلك أ الثقب الأسود في GN-z11 Galaxy والتي يعود تاريخها إلى 400 مليون سنة بعد الانفجار الكبير. هذا يجعل هذا الثقب الأسود الأقدم على الإطلاق (لم تتم ملاحظة BHs بشكل مباشر ولكن تم اكتشافها بشكل غير مباشر من خلال التوهج المنذر للقرص المتراكم حولها) يعود تاريخها إلى وقت مبكر الكون. استغرق الضوء ما يقرب من 13.4 مليار سنة للوصول إلى تلسكوب JWS.  

تم الكشف عن هذا حديثا الثقب الأسود من وقت مبكر الكون هو هائل، حوالي بضعة ملايين مرة كتلة الشمس. الأمر المثير للاهتمام بشأن هذا الثقب الأسود هو كيف يمكن أن يمتلك مثل هذه الكتلة ليصبح فائق الكتلة.  

الثقوب السوداء تتشكل من انهيار بقايا النجم الميت تحت الجاذبية عند نفاد الوقود، إذا كانت الكتلة الأصلية لل ★ أكثر من 20 كتلة شمسية (> 20 م_⦿). هائل الثقوب السوداء تتشكل عندما تكون الكتلة الأصلية لل ★ تبلغ كتلته حوالي مائة مرة كتلة الشمس.  

وتمشيا مع هذا، هائلة الثقب الأسود مثل الذي تم اكتشافه مؤخرًا في وقت مبكر الكون يجب أن يستغرق مليارات السنين ليتشكل وينمو ولكن الكون كان عمره حوالي 400 مليون سنة فقط.  

هل هناك أي طريقة أخرى لتشكيل BHs فائقة الكتلة؟ ربما الظروف في وقت مبكر الكون سمح بهذا الثقب الأسود أن تولد كبيرة أو أنها تلتهم المادة من مضيفها Galaxy في حد ذاته بمعدل أعلى بكثير مما كان يعتقد أنه ممكن.  

*** 

المراجع:  

1. ناسا 2023. الأخبار – تلسكوبات ناسا تكتشف ثقبًا أسودًا قياسيًا. تم النشر في 6 نوفمبر 2023. متاح على https://www.nasa.gov/missions/chandra/nasa-telescopes-discover-record-breaking-black-hole/ الطباعة المسبقة متاحة في  https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.15458  

2. أبحاث جامعة كامبريدج – اكتشف علماء الفلك أقدم ثقب أسود تم رصده على الإطلاق. تم النشر في 17 يناير 2024. متاح على https://www.cam.ac.uk/research/news/astronomers-detect-oldest-black-hole-ever-observed/  

3. مايولينو، آر، شولتز، جيه، ويتستوك، جيه. وآخرون. ثقب أسود صغير وقوي في بداية الكون. الطبيعة (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07052-5  الطباعة المسبقة متاحة في https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.12492  

***