علماء الفلك يكتشفون ثقبًا أسودًا هائلًا مخفيًا.. إنّه بجوارنا مباشرةً

في كشف علمي مثير، تمكن علماء الفلك من تحديد موقع ثقب أسود فائق الضخامة في سحابة ماجلان الكبرى (LMC)، وهي واحدة من أقرب المجرات المجاورة لمجرة درب التبانة. هذا الاكتشاف الذي استند إلى بيانات من بعثة "غايا" التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) كشف عن وجود ثقب أسود تبلغ كتلته 600 ألف ضعف كتلة الشمس، وكان مختبئًا في مرأى الجميع بينما يقوم بقذف النجوم بسرعة ملايين الأميال في الساعة نحو الفضاء بين المجرات. ونُشرت تفاصيل هذا الاكتشاف في ورقة بحثية على منصة arXiv، حيث تسلط الضوء على الظواهر الديناميكية المعقدة للنجوم الهاربة.

تُعد الثقوب السوداء من أكثر الأجرام صعوبة في الرصد، لأنها لا تُصدر أي ضوء، مما يجعل اكتشافها مهمة معقدة. لكن هذا الثقب الأسود لم يظل خفيًا إلى الأبد، حيث كشف عن نفسه عبر رصد ظاهرة "النجوم المسرَّعة" أو "النجوم الهاربة"، وهي نجوم تسير بسرعة هائلة بحيث لا يمكنها العودة إلى مجرة درب التبانة أبدًا.

بحسب باحثي مركز "هارفارد-سميثسونيان" للفيزياء الفلكية، فإن نصف هذه النجوم المسرَّعة تأتي من الثقب الأسود العملاق في قلب مجرتنا، القوس أ (Sagittarius A)، لكن النصف الآخر بدا وكأنه نشأ من مصدر غير متوقع تمامًا، ما قاد العلماء إلى اكتشاف مذهل.

تمامًا كما يستخدم خبراء الطب الشرعي مسار الطلقات النارية لتحديد مصدرها، استخدم علماء الفلك مسارات النجوم المسرَّعة للكشف عن مصدرها. وفي هذه الدراسة، قام الباحثون بتحليل 21 نجمًا مسرَّعًا عند أطراف مجرتنا، حيث وجدوا نمطًا غير مبرر حتى وجهوا أنظارهم نحو سحابة ماجلان الكبرى.

يقول جيسي هان، المؤلف الرئيسي للدراسة:

أظهرت النماذج المدارية للنجوم المسرَّعة أن العديد منها قد انطلق من مركز سحابة ماجلان الكبرى، وهي منطقة لم يكن معروفًا سابقًا أنها تحتوي على ثقب أسود.

يرتبط هذا الاكتشاف بظاهرة دراماتيكية تُعرف باسم "قذف النجوم المسرَّعة". حيث تنشأ هذه النجوم من أنظمة نجمية ثنائية، أي زوج من النجوم يدوران حول بعضهما البعض. وعندما يقترب هذا النظام النجمي من ثقب أسود فائق الضخامة، تقوم جاذبية الثقب الأسود الهائلة بتمزيق هذا الزوج: يُسحب أحد النجمين إلى مدار حول الثقب الأسود، بينما يُلقى الآخر إلى الفضاء بسرعات مذهلة.

يوضح كريم البدري، أحد المشاركين في البحث:

لطالما شك العلماء في احتمال وجود ثقب أسود مخفي في سحابة ماجلان الكبرى، لكن لم يكن هناك دليل مباشر حتى الآن. ومع ذلك، كشفت نماذج الفريق البحثي أن وجود ثقب أسود في LMC يجب أن ينتج نمطًا محددًا من النجوم المسرَّعة المتركزة في جزء معين من مجرة درب التبانة. وأكدت البيانات الحديثة هذه التوقعات بدقة.

ورغم أن الثقب الأسود في سحابة ماجلان الكبرى أصغر من نظيره القابع في قلب مجرتنا (القوس أ*) الذي تبلغ كتلته حوالي 4 ملايين ضعف كتلة الشمس، إلا أنه لا يزال يُصنف ضمن فئة الثقوب السوداء الفائقة الضخامة. بكتلة تقارب 600 ألف ضعف كتلة الشمس، يتجاوز حجمه الثقوب السوداء النجمية ولكنه يظل صغيرًا مقارنة بالثقوب السوداء العملاقة التي تبلغ كتلها مليارات الشموس في المجرات البعيدة.

يقول سكوت لوتشيني، أحد مؤلفي الدراسة:

لا يكشف هذا الاكتشاف عن أول ثقب أسود فائق الضخامة في سحابة ماجلان الكبرى فحسب، بل يعمق فهمنا لكيفية تفاعل المجرات مع بعضها البعض. إذ إن سحابة ماجلان الكبرى تسير حاليًا في مسار تصادمي مع درب التبانة، ومن المتوقع أن تندمج معها خلال بضعة مليارات من السنين. عند حدوث هذا الاندماج، قد يصبح هذا الثقب الأسود مصدرًا لإمداد القوس أ* بمواد جديدة، مما يؤدي إلى تغيرات ديناميكية هائلة في مركز مجرتنا.