الحديث عن حي صعب! حتى الثقوب السوداء غير مرحب بها في المجرة CID-42 ، التي تقع على بعد حوالي 4 مليارات سنة ضوئية من الأرض. تحدث هذه الظاهرة ، المعروفة باسم الثقب الأسود المتدهور ، بسبب موجة الجاذبية "ركلة" من اندماج اثنين من الثقوب السوداء.
في حين أنه من المرجح أن يكون هذا الحدث نادرًا ، إلا أنه قد يعني أنه يمكن أن تكون هناك ثقوب سوداء عملاقة تتجول دون اكتشافها في المساحات الشاسعة بين المجرات.
قالت لورا بليشا من مركز هارفارد للفيزياء الفلكية ، المؤلفة المشاركة في دراسة جديدة: "هذه الثقوب السوداء ستكون غير مرئية لنا ، لأنهم استهلكوا كل الغاز المحيط بهم بعد طردهم من مجرتهم".
اكتشفت النظرات السابقة في CID-42 مصدرًا ساطعًا للأشعة السينية من المحتمل أن يكون سببه مادة شديدة التسخين حول واحد أو أكثر من الثقوب السوداء الهائلة. ومع ذلك ، لم يتمكن الفلكيون من تمييز ما إذا كانت الأشعة السينية تأتي من أحد المصادر الضوئية أو كليهما لأن شاندرا لم يتم توجيهه مباشرة إلى CID-42 ، مما يعطي مصدر أشعة سينية أقل حدة من المعتاد.
تساعد البيانات الجديدة على توضيح أن الأشعة السينية تأتي فقط من أحد المصادر. يعتقد الفريق أنه عندما اصطدمت مجرتان ، تصادمت أيضًا الثقوب السوداء الهائلة في مركز كل مجرة. ثم اندمج الثقبان الأسودان لتشكيل ثقب أسود واحد ارتد من موجات الجاذبية الناتجة عن التصادم ، مما أعطى الثقب الأسود المدمج حديثًا ركلة كبيرة بما يكفي للهروب في نهاية المطاف من المجرة.
قالت فرانشيسكا سيفانو من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA): "من الصعب تصديق أن الثقب الأسود الهائل الذي يزن ملايين المرات من كتلة الشمس يمكن تحريكه على الإطلاق ، ناهيك عن طرده من مجرة بسرعة هائلة". ) الذي قاد الدراسة الجديدة. "لكن هذه البيانات الجديدة تدعم الفكرة القائلة بأن موجات الجاذبية - التموجات في نسيج الفضاء التي تنبأ بها ألبرت أينشتاين أولاً ولكن لم يتم اكتشافها بشكل مباشر - يمكن أن تمارس قوة قوية للغاية."
منذ ما يقرب من قرن ، صاغ ألبرت أينشتاين مجموعة المعادلات الحديثة - النسبية العامة - التي تستخدم لوصف الجاذبية.
قال آفي لوب ، مؤلف مشارك من مركز هارفارد للفيزياء الفلكية: "معادلات أينشتاين معقدة للغاية لدرجة أننا لم نتمكن من حلها بدقة قبل بضع سنوات فقط لنظام بسيط نسبيًا من اثنين من الثقوب السوداء في مدار مقيد". "يتشكل هذا النظام بشكل طبيعي نتيجة الاندماج بين مجرتين ، يستضيف كل منهما ثقبًا أسود واحدًا في مركزه. يظهر الحل الدقيق لمعادلات آينشتاين ، التي تم الحصول عليها باستخدام خوارزميات حاسوبية معقدة ، أن الثقوب السوداء تندمج في ثقب أسود واحد يتم ركله في اتجاه مفضل مثل الصاروخ بسبب الانبعاث الاتجاهي لموجات الجاذبية التي تعمل كمادة تخرج من عادم الصواريخ. "
إذا تم إنتاج CID-42 بالفعل بواسطة هذه الآلية ، فإنها توفر أول التحقق من صحة معادلات آينشتاين في النظام غير المكتشف للجاذبية الديناميكية القوية ، المسؤولة عن ركلات الموجة الجاذبية.
قدمت بيانات إضافية من التلسكوبات ماجلان والتليسكوبات الكبيرة للغاية في تشيلي طيفًا يشير إلى أن المصدرين في CID-42 يتحركان بسرعة 5 ملايين كيلومتر على الأقل في الساعة (3 ملايين ميل في الساعة).
هناك تفسيران محتملان آخران لما يحدث في CID-42. يمكن للمرء أن ينطوي على لقاء بين ثلاثة ثقوب سوداء فائقة الكتلة ، مما يؤدي إلى أخف واحد يتم طرده. فكرة أخرى هي أن CID-42 يحتوي على اثنين من الثقوب السوداء الهائلة المتصاعدة نحو بعضها البعض ، بدلاً من واحدة تتحرك بسرعة.
سيتطلب هذان التفسيران البديلان على الأقل أن يكون واحدًا على الأقل من الثقوب السوداء الفائقة الضبابية محجوبًا للغاية ، نظرًا لوجود مصدر أشعة سينية مشرق واحد فقط. وبالتالي فإن بيانات شاندرا تدعم فكرة ارتداد الثقب الأسود بسبب موجات الجاذبية.
ستظهر هذه النتائج في عدد 10 يونيو من مجلة The Astrophysical Journal.
اقرأ أوراق الفريق:
ملاحظات شاندرا عالية الدقة من CID-42 ، وهو مرشح يرتد SMBH
قيود على طبيعة CID-42: ركلة الارتداد أو زوج الثقب الأسود الهائل؟
المصدر: وكالة ناسا ، شاندرا
