اكتشاف أسلاف ثقب أسود نادر للغاية

اكتشاف أسلاف ثقب أسود نادر للغاية

انطباع فنان عن كوازار أحمر انتقالي ، ملفوف في غاز ساخن من بداية الزمن 

تشكل الجسم الأحمر المغبر ، وهو جزء من مجرة ​​وجزء كوازار ، بعد 750 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم.

اكتشف علماء الفلك جرمًا أحمر متربًا على بعد 13 مليار سنة ضوئية من الأرض والذي قد يكون أقدم سلف معروف لثقب أسود فائق الكتلة.

يظهر الجسم القديم خصائص تقع بين المجرات المتربة والنجومية والثقوب السوداء المتوهجة المعروفة باسم الكوازارات ، وفقًا لمؤلفي دراسة جديدة نُشرت في 13 أبريل في مجلة Nature . وُلد الجسم بعد 750 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم ، خلال حقبة تسمى "الفجر الكوني" ، ويبدو أن هذا الجسم هو أول دليل مباشر على قيام مجرة ​​مبكرة بنسج غبار النجوم في أسس ثقب أسود هائل.

كائنات مثل هذه ، المعروفة باسم الانتقال الكوازارات الحمراء ، تم افتراض وجودها في الكون المبكر ، لكن لم يتم رصدها أبدًا - حتى الآن.

وقال كبير الباحثين في الدراسة سيجي فوجيموتو ، زميل ما بعد الدكتوراه في معهد نيلز بور بجامعة كوبنهاغن ، في بيان: "يربط الجسم المكتشف مجموعتين نادرتين من الأجرام السماوية ، وهما الانفجارات النجمية المتربة والكوازارات المضيئة" . "[إنه] يوفر طريقًا جديدًا نحو فهم النمو السريع للثقوب السوداء الهائلة في الكون المبكر."

وميض ، وميض ، والكوازار الصغير

الكوازارات (اختصار لـ "الأجسام شبه النجمية") هي أجسام شديدة السطوع مدعومة بالثقوب السوداء فائقة الكتلة في مراكز المجرات. مع كتل من الملايين إلى عشرات المليارات من المرات أكبر من شمس الأرض ، تمتص هذه الثقوب السوداء الوحوش كل شيء حولها بسرعة مذهلة. يسخن الغاز المتصاعد إلى هذه الثقوب السوداء بسبب الاحتكاك ، مما يخلق وهجًا ساطعًا يمكن مقارنته بضوء النجوم.

كتب مؤلفو الدراسة أن الأبحاث السابقة أظهرت أن الكوازارات كانت موجودة خلال أول 700 مليون سنة من عمر الكون ؛ ومع ذلك ، فمن غير الواضح بالضبط كيف تشكلت هذه الأجسام فائقة الكتلة بهذه السرعة بعد الانفجار العظيم. تقترح عمليات المحاكاة أن نوعًا من مراحل التحول سريعة النمو تحدث في المجرات المتربة ذات النجوم الكثيفة.

قال المؤلف المشارك في الدراسة غابرييل برامر ، الأستاذ المشارك في معهد نيلز بور: "توقع المنظرون أن هذه الثقوب السوداء تمر بمرحلة مبكرة من النمو السريع: ينبثق جسم مضغوط محمر بالغبار من مجرة ​​مليئة بالغبار. في البيان.

في ورقتهم الجديدة ، ادعى الباحثون أنهم اكتشفوا أحد هذه الأجسام الانتقالية النادرة - التي يطلق عليها رسميًا GNz7q - أثناء دراسة مجرة ​​قديمة تتشكل النجوم باستخدام تلسكوب هابل الفضائي.

التقط الفريق المجرة المبكرة في وسط طفرة المواليد النجمية ، حيث يبدو أن المجرة تنتج نجومًا جديدة أسرع بـ 1600 مرة مما تفعله مجرة ​​درب التبانة اليوم. أنتجت كل تلك النجوم حديثة الولادة كمية هائلة من الحرارة ، مما أدى إلى تدفئة الغاز المحيط بالمجرة وجعله يتوهج بشكل ساطع في أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء . قال الباحثون إن المجرة أصبحت شديدة الحرارة ، في الواقع ، لدرجة أن غبارها يلمع أكثر من أي جسم آخر معروف من فترة الفجر الكوني.

وسط هذا الغبار المتوهج اللامع ، اكتشف الباحثون نقطة حمراء واحدة للضوء - جسم كبير مضغوط يشوبه ضباب هائل من الغبار حوله. وفقًا للباحثين ، يتطابق لمعان ولون هذه النقطة الحمراء تمامًا مع الخصائص المتوقعة لكوازار أحمر انتقالي.

قال برامر: "تتوافق الخصائص المرصودة بشكل ممتاز مع عمليات المحاكاة النظرية وتشير إلى أن GNz7q هو المثال الأول لمرحلة النمو السريع الانتقالية للثقوب السوداء في قلب النجم المغبر ، وهو سلف للثقب الأسود الهائل الذي حدث لاحقًا".

ربما لم يعثر الفريق على هذا الشيء بمجرد حظه الغبي ؛ هناك على الأرجح العديد والعديد من الأشخاص الآخرين مثله ينتظرون الاكتشاف بواسطة التلسكوبات التي يمكن أن تنظر أبعد من ذلك ، في العصور الأولى للكون. كتب الباحثون أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا ، والذي تم إطلاقه في 25 ديسمبر 2021 ، سيكون قادرًا على البحث عن هذه الأشياء المراوغة بوضوح أكبر بكثير من هابل ، ونأمل أن يلقي المزيد من الضوء على الفجر الكوني المترب.