ربما وجد علماء الفيزياء الفلكية ثقبًا أسود متوسط ​​الكتلة في مجرة ​​المرأة المسلسلة

يعتقد فريق من علماء الفيزياء الفلكية أن كرة من النجوم في مجرتنا المجاورة تخفي ثقبًا أسود متوسط ​​الكتلة ، وهو نوع من المتوقع وجوده ولكن لم يتم رصده على وجه اليقين.

الكتلة الكروية المعنية تسمى B023-G078 ، وهي تقع على مشارف مجرة ​​المرأة المسلسلة ، على بعد حوالي 2.5 مليون سنة ضوئية. يعتقد الباحثون أن الكتلة ، التي تحتوي على كتلة 6.2 مليون شمس ، هي في الواقع نواة مجردة: بقايا العديد من المجرات الصغيرة التي تكتلت معًا. ومركز هذا الهريس المجري عبارة عن ثقب أسود متوسط ​​الكتلة (IMBH)، كما يقول الباحثون في ورقة نشرت في مجلة الفيزياء الفلكية.

قال أنيل سيث ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة يوتا ومؤلف مشارك للورقة البحثية الأخيرة ، في رسالة بريد إلكتروني إلى Gizmodo. “استنادًا إلى العمل السابق في النوى ذات الكتلة العالية والمحاكاة وهذا العمل ، يبدو أن نوى المجرات المجردة هذه قد تكون في الواقع البيئة الأكثر شيوعًا لـ IMBHs (على سبيل المثال ، قد يكون هناك عدد أكبر منها في نوى المجرة المجردة أكثر من نوى المجرة الحالية). “

الثقوب السوداء كلها ضخمة ، ولكن هناك العديد من الاختلافات في “كبير “ في الكون. تم وصف الفئات الثلاث للثقب الأسود – الكتلة النجمية ، والمتوسطة ، والهائلة – فيما يتعلق بشمسنا. عادة ما تكون الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية من من 10 إلى 100 ضعف كتلة شمسنا.؛ يمكن أن يصل حجم الثقوب السوداء الهائلة إلى مليارات المرات ، مما يجعلها من أضخم الثقوب (وبالتأكيد الأكثر كثافة) الأشياء في الكون.

لكن الثقوب السوداء متوسطة الكتلة – في نطاق كتلة 100000 إلى 1 مليون كتلة شمسية – هي كذلك غائب لسبب غير مفهوم من سجل الفيزياء الفلكية. إنها نادرة جدًا لدرجة أنه لا يزال يُشار إلى الثقوب السوداء متوسطة الكتلة على أنها مرشحة ، على أنها لالم تكن تم تأكيد. متوسط-تم سابقًا اكتشاف المشتبه بهم في كتلة الثقب الأسود باستخدام أشعة جاما و الأشعة السينية، ولكن لم يقم أي مرشح حتى الآن باحتلال الفجوة في نطاق كتلة الثقب الأسود.

جزء من المشكلة هو أننا ما زلنا لا نعرف الكثير عن كيفية تطور الثقوب السوداء. أناالثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية تنتهي بطريقة ما الثقوب السوداء الهائلة في وقت لاحق، ربما تكون الثقوب السوداء متوسطة الكتلة مجرد مرحلة قصيرة في ذلك التطور.

استخدم فريق البحث الأخير ملاحظات جديدة من مرصد الجوزاء وتلسكوب هابل الفضائي لحساب توزيع الكتلة في B023-G078 ، وهم وجدت أن الكائن لا يشبه الكتلة الكروية. بدت أشبه بنواة مجردة. ثم قاموا بنمذجة سرعات النجوم المتحركة في العنقود وعازم الذي – التي، بدون وجود ثقب أسود في مركز B0234-G078 ، كانت النجوم تتحرك ببطء شديد.

وقالت مؤلفة الدراسة الرئيسية رينوكا بيشيتي ، عالمة الفيزياء الفلكية بجامعة ليفربول جون مورس بجامعة يوتا: “السرعات النجمية التي نحصل عليها تعطينا دليلًا مباشرًا على وجود نوع من الكتلة المظلمة في المركز تمامًا”. إطلاق سراح. “من الصعب جدًا على الحشود الكروية تكوين ثقوب سوداء كبيرة. ولكن إذا كانت في نواة مجردة ، فلا بد أنه يوجد بالفعل ثقب أسود ، تُرك على شكل بقايا من مجرة ​​أصغر سقطت في المجرة الأكبر “.

قال سيث إن أكبر عدم يقين متبقي هو أن ما يبدو أنه ثقب أسود فردي متوسط ​​الكتلة يمكن أن يكون سربًا من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية ، المخيمات بالقرب من بعضها البعض بحيث يُنظر إليها على أنها كائن واحد. (كان هذا هو الحال بالنسبة إلى NGC 6397، عبارة عن رزمة من النجوم على بعد 7800 سنة ضوئية ، والتي كان يعتقد في البداية أنها الحلقة المفقودة في تطور الثقب الأسود).

Pechetti تخطط ل نظرة في ثلاث مجموعات كروية أخرى داخل أندروميدا لمعرفة ما إذا كان لديهم أي أسرار للكشف عنها. Fالملاحظات المستقبلية ، بما في ذلك تلك التي قدمت في الأشعة تحت الحمراء تم إطلاقه حديثًا تلسكوب الفضاء ويبيمكن أن يساعد علماء الفيزياء الفلكية في معرفة مكان وجود الثقوب السوداء المتوسطة المفقودة.

المزيد: ربما وجد علماء الفلك الذين يبحثون عن ثقب أسود واحد فرقة كاملة