متنوع

تم اكتشاف 83 حفرة سوداء هائلة الحجم تعود إلى بدايات الكون

تم اكتشاف 83 حفرة سوداء هائلة الحجم تعود إلى بدايات الكون

اكتشف الباحثون 83 ثقبًا أسود فائق الكتلة على بعد 13 مليار سنة ضوئية ، مما يجعلها من أقدم الهياكل في الكون.

اكتشاف الثقوب السوداء الهائلة القديمة

اجتمع فريق دولي من علماء الفلك من اليابان وتايوان والولايات المتحدة لتحديد 83 حفرة سوداء فائقة الكتلة (SBH) على بعد 13 مليار سنة ضوئية من الأرض ، مما يجعلها من أقدم الهياكل في الكون ، وفقًا لـ تقرير من جامعة برينستون.

راجع أيضًا: عقد من البيانات يظهر ثقبًا أسود فائقًا يبتلع نجمًا

قال مايكل شتراوس ، أستاذ علوم الفيزياء الفلكية في جامعة برينستون وأحد المؤلفين المشاركين في الدراسة: "من اللافت للنظر أن مثل هذه الأجسام الضخمة الضخمة كانت قادرة على التكوّن بعد وقت قصير من الانفجار العظيم". "إن فهم كيف يمكن أن تتشكل الثقوب السوداء في الكون المبكر ، ومدى شيوعها ، يمثل تحديًا لنماذجنا الكونية."

يضيف الاكتشاف إلى عدد SBH المعروف من هذه الفترة من تاريخ الكون ويكشف عن مدى شيوعها في الكون المبكر ، وهو شيء لم يكن معروفًا حتى الآن. يُعتقد أن SBHs موجودة في مركز معظم المجرات ويمكن أن تكون أكبر بمليارات المرات من كتلة الشمس.

دراسة أضعف النجوم الزائفة في الكون

شرع الباحثون في تحديد SBH من خلال الكوازارات التي يولدونها. عندما تبدأ الغازات المحيطة بـ SBH بالتجمع عليها ، ترتفع درجة حرارتها وتبدأ في إصدار إشعاع يمكننا اكتشافه. تُعرف هذه الكوازارات باسم الكوازارات ، وحتى الآن لم يتم دراسة سوى أكثر الكوازارات لمعانًا.

نظرت هذه الدراسة الجديدة في الكوازارات الخافتة التي ، حتى وقت قريب ، كانت خارج نطاق قدرتنا على الكشف. كانت هذه الكوازارات مدعومة من قبل SBH بكتل مماثلة لتلك التي نراها في الكون الحالي.

للقيام بذلك ، استخدم فريق العلماء البيانات التي تم جمعها باستخدام "Hyper Suprime-Cam" (HSC) ، المثبت على تلسكوب سوبارو التابع للمرصد الفلكي الوطني في اليابان ، الواقع على قمة ماو ناكيا في هاواي.

تم استخدام مجال رؤية HSC الضخم - 1.77 درجة عبر ، أو عرض سبعة أقمار كاملة - أكثر من 300 ليلة على مدار خمس سنوات لجمع البيانات المطلوبة. لتحديد الكوازارات البعيدة المحتملة من بيانات المسح ، استخدموا تلسكوب سوبارو ، بالإضافة إلى تلسكوب غران تلسكوب الكناري في إسبانيا وتلسكوب الجوزاء الجنوبي في تشيلي للحصول على أطياف هذه الكوازارات المرشحة.

حددت الدراسة 83 كوازارًا غير معروف سابقًا بالإضافة إلى 17 نجمًا معروفًا بالفعل في منطقة المسح. هذا يعني أنك إذا قمت بتقسيم الكون إلى مكعبات منتظمة يبلغ عرضها مليار سنة ضوئية ، فسيكون هناك SBH واحد داخل هذا المكعب.

الكوازارات البعيدة وتطور الكون المبكر

يعتقد العلماء أنه في مئات الملايين من السنين الأولى من وجود الكون ، تأين الهيدروجين في الكون إلى بلازما هيدروجين عائمة حرة من الإلكترونات والبروتونات غير المقيدة ، لكنهم لا يعرفون ما الذي يمكن أن يوفر الطاقة للكسر الأيونات خالية من البروتونات الخاصة بهم.

تقول إحدى النظريات أنه كان هناك عدد أكبر من النجوم الزائفة في الكون المبكر أكثر مما كان معروفًا في السابق وأن إشعاعها المشترك قدم الطاقة اللازمة "لإعادة تأين" كون مليء بالهيدروجين.

أوضح روبرت لوبتون ، عالم أبحاث بارز في علوم الفيزياء الفلكية: "مع ذلك ، فإن عدد الكوازارات التي لاحظناها يظهر أن الأمر ليس كذلك". "عدد الكوازارات المرئية أقل بكثير مما هو مطلوب لتفسير إعادة التأين."

ليس هذا هو الضوء الوحيد الذي تسطع به هذه الكوازارات البعيدة في الكون المبكر.

قال يوشيكي ماتسوكا ، الباحث في جامعة إهيم في اليابان ، الذي قاد الدراسة: "إن الكوازارات التي اكتشفناها ستكون موضوعًا مثيرًا للاهتمام لمزيد من ملاحظات المتابعة مع المرافق الحالية والمستقبلية". "سوف نتعلم أيضًا عن التكوين والتطور المبكر للثقوب السوداء فائقة الكتلة ، من خلال مقارنة كثافة الأرقام المقاسة وتوزيع اللمعان بالتنبؤات من النماذج النظرية."

تم وصف الدراسة مؤخرًا في خمس أوراق مختلفة ظهرت فيها مجلة الفيزياء الفلكية و ال منشورات المرصد الفلكي لليابان.


شاهد الفيديو: Supermassive Black Hole Extended (شهر اكتوبر 2021).