Digital Tهينك Tank (DTT)

ما هو حجم الثقوب السوداء؟ يشتبه العلماء في وجود ثقوب سوداء بحجم المجرة

يتم رصد أضخمها في مراكز المجرات الكبيرة. تصل كتلتها إلى عشرات المليارات من كتلة شمسنا. لكن دراسة جديدة تشير إلى إمكانية وجود ثقوب سوداء أكبر بكثير ، ففي الدراسة الجديدة ، أراد الباحثون في جامعة كوين ماري بلندن فهم الثقوب السوداء بشكل أفضل ووضع قيود على حجمها. في الورقة التي ظهرت في مجلة الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، اقترح العلماء فئة جديدة من الثقوب السوداء - ثقوب سوداء كبيرة بشكل هائل (SLABs).

بلاطة

أشار الباحثون أولاً إلى أنه لا يوجد دليل على وجود ثقوب سوداء أكبر من تلك التي نلاحظها في مراكز المجرات الأكثر ضخامة. - نحن نعلم بالفعل أن الثقوب السوداء موجودة على نطاق واسع من الكتل ، مع وجود ثقب أسود هائل من أربعة ملايين كتلة شمسية في وسط مجرتنا ، "كما يوضح عالم الفلك برنارد كار من جامعة كوين ماري بلندن - على الرغم من عدم وجود أي ثقب حاليًا. بالنسبة لوجود SLABs ، فمن المتصور أنها يمكن أن تكون موجودة وأن تكون خارج المجرات ، في الفضاء بين المجرات ، والتي لها آثار مثيرة للاهتمام على المراقبة ، أضاف.

مصدر الصورة: Pixabay

الثقوب السوداء

يتم رصد أضخمها في مراكز المجرات الكبيرة. تصل كتلتها إلى عشرات المليارات من كتلة شمسنا. لكن دراسة جديدة تشير إلى إمكانية وجود ثقوب سوداء أكبر بكثير ، والثقوب السوداء هي تلك التي تحتوي على كتل نجمية. تصل كتلتها إلى حوالي 100 كتلة شمسية. الفئة التالية هي الثقوب السوداء متوسطة الكتلة. يتم تحديد حجمها بشكل مختلف ، يتحدث البعض عن ما يصل إلى 1.000 كتلة شمسية ، والبعض الآخر يصل إلى 100.000 كتلة. بغض النظر عن طريقة العد ، فهي أكبر من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية ولكنها أصغر منها الثقوب السوداء الهائلة، وهي أضخم الأجسام في الكون والتي وجدنا أدلة عليها. الثقوب السوداء الهائلة لها كتل تصل إلى ملايين أو حتى بلايين الكتل الشمسية. الثقب الأسود الهائل في وسط مجرة ​​درب التبانة هو القوس A * بكتلة أربعة ملايين كتلة شمسية. من ناحية أخرى ، يقع الثقب الأسود الهائل ، الذي ظهرت صورته حول العالم في عام 2019 ، في وسط المجرة M87 وتبلغ كتلته حوالي 6,5 مليار كتلة شمسية. تم اكتشاف أكبر الثقوب السوداء الهائلة ، أحيانًا أيضًا الثقوب السوداء الهائلة تسمى ، لها كتل في حدود عشرة مليارات كتلة شمسية. أكبر ثقب أسود تم اكتشافه حتى الآن يقع في وسط جالاكسي هولمبيرج 15A وتبلغ كتلته حوالي 40 مليار كتلة من نجمنا الأم. الأمر هو أن العلماء لا يعرفون حقًا كيف تتشكل الثقوب السوداء الهائلة. يُعتقد أنها تتشكل في مجرتهم الأم نتيجة لانهيار نجم ثم تنمو لتلتهم كل شيء في متناولها ، لتصل إلى حجمها الهائل في هذه العملية. من الممكن أيضًا أن يندمج ثقبان أسودان صغيران في ثقب واحد فائق الكتلة. يبلغ الحد الأعلى لهذا النموذج حوالي 50 مليار كتلة شمسية - الحد الذي تبلغ فيه الكتلة الهائلة للجسم واحدًا قرص التراكم والتي ستكون ضخمة لدرجة أنها ستنهار تحت تأثير جاذبيتها.

الثقوب السوداء البدائية

ومع ذلك ، فإن هذه التفسيرات لا تناسب جميع الثقوب السوداء المرصودة. تم العثور على الثقوب السوداء الهائلة في الكون المبكر. بسبب عمرهم ، من الصعب تفسير تكوينهم بامتصاص الكتلة المحيطة في وقت مبكر من وجود الكون (إنها عملية بطيئة نسبيًا). وجد العلماء المئات من هذه الأجسام التي يعتقدون أنها تشكلت فقط بعد 700 إلى 800 مليون سنة من الانفجار العظيم. نشأت في العصور الأولى للكون ولم يكن لديها الوقت لتنمو هكذا. السؤال الذي يطرحه علماء الفيزياء الفلكية هو: كيف أصبحت هذه الثقوب السوداء كبيرة جدًا في مثل هذا الوقت القصير؟ ما يسمى الثقوب السوداء البدائية استطيع المساعدة. تم اقتراح هذا المفهوم لأول مرة في عام 1966. كانت هذه الأجسام الافتراضية قد تشكلت بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم. وفقًا لهذا ، كان من الممكن أن تكون الكثافات المختلفة للكون المبكر قد خلقت جيوبًا شديدة الكثافة حتى أنها انهارت إلى ثقوب سوداء. هذه لن تخضع لقيود حجم الثقوب السوداء من النجوم المنهارة ويمكن أن تكون صغيرة جدًا أو كبيرة بشكل مذهل. يفترض هذا المفهوم أن الثقوب السوداء الأصلية ذات الكتلة الأصغر لم تعد موجودة. ومع ذلك ، لا يزال هناك من لديهم كتل أكبر. خلال كل هذه المليارات من السنين ، كان بإمكانهم امتصاص المادة من حولهم والوصول إلى أحجام كبيرة جدًا في هذه العملية. في الدراسة الجديدة ، قدر العلماء أن الثقوب السوداء الكبيرة بشكل مذهل يمكن أن يكون لها كتلة بين 100 مليار و 1 تريليون ضعف كتلة شمسنا. سيكون ذلك أعظم ألواح أكبر من مجرة ​​درب التبانة ، التي تقدر كتلتها بنحو 890 مليار مرة كتلة شمسنا.