استخدم الفريق الدولي، بقيادة جامعة كامبريدج، تلسكوب جيمس ويب الفضائي للكشف عن أقدم ثقب أسود الموجود داخل مجرة GN-z11. و الذي يعود تاريخه إلى 400 مليون سنة بعد الانفجار العظيم، أي منذ أكثر من 13 مليار سنة من وقتنا الحالي.
توصّل الى تلك النتائج البروفيسور Roberto Maiolino حيث يعتبرها “قفزة عملاقة إلى الأمام”، كما ذكر في مجلة Nature.
فيما يشكّل وجود ثقب أسود هائل بهذا الحجم (الذي يبلغ ملايين أضعاف حجم شمسنا) وفي وقت مبكر جدًا من عمر الكون تحديًا كبيرًا لفهمنا الحالي عن كيفية تشكل وتوسّع الثقوب السوداء.
فبحسب النظريات المعروفة، يعتقد الفلكيون أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة الموجودة في مراكز مجرات مثل مجرتنا، قد نمت إلى حجمها الحالي على مدى مليارات السنين. لكن حجم الثقب الأسود المكتشف حديثًا يلمّح إلى احتمالية تشكله بطرق أخرى. إما “ولادة ضخمة” أو امتصاصه للمادة المحيطة بسرعة مهولة.
ووفقا لما قاله د. مايولينو من جامعة كامبريدج “من المبكر جدًا في تاريخ الكون أن نرى ثقبًا أسودًا بهذا الحجم، لذلك علينا التفكير في طرق أخرى لتشكله.”
تتوهّج مجرة GN-z11 المضيفة الصغيرة بسبب الثقب الأسود النشط للغاية في مركزها. إجمالا لا يمكن ملاحظة الثقوب السوداء بشكل مباشر. ولكن بدلاً من ذلك يتم اكتشافها من خلال التوهج الذي يخلفه “accretion disc” الدوار، والذي يتشكّل بالقرب من حواف الثقب الأسود. بحيث يتحوّل الغاز في قرص الاكريشن إلى غاز ساخن للغاية، مما يؤدي إلى توهّجه وإشعاعه للطاقة في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. وهذا التوهّج القوي هو ما يستخدمه الفلكيون للكشف عن الثقوب السوداء.
مقال ذو صلة: عدد الثقوب السوداء في كوننا أكثر مما يتوقعه عقلنا
أقدم مجرّة في الكون
مجرة GN-z11 هي مجرة مضغوطة، أصغر بحوالي مائة مرة من مجرة درب التبانة. اذ يرجّح أن الثقب الأسود الموجود بداخلها يعيق نموها وتطورها. فعندما تبتلع الثقوب السوداء كمية هائلة من الغاز، فإنها تدفعه بعيدًا على شكل رياح شديدة السرعة. تشبه هذه الرياح “العاصفة الشمسية” ولكن أقوى بملايين المرات.
من جهة أخرى تتم جميع هذه الاكتشافات بفضل تلسكوب جيمس ويب. حيث يرى البروفيسور ماليولينو، رائد الفيزياء الفلكية، أنّ التقدم الهائل الذي حققه تلسكوب جيمس ويب الفضائي يجعل هذه الفترة الأكثر إثارة في مسيرته العلمية.
مقال ذو صلة: تلسكوب جيمس ويب، كل ما تحتاج معرفته عنه هنا
كما يضيف، “إنها حقبة جديدة: فالقفزة الهائلة في الحساسية، خاصة في الأشعة تحت الحمراء، تشبه الانتقال من تلسكوب جاليليو إلى تلسكوب حديث بين عشية وضحاها. قبل تشغيل جيمس ويب، كنت أظن أن الكون ربما لا يكون مثيرًا للاهتمام إلى هذه الدرجة”. لكن اتضح العكس تمامًا: فالكون سخي للغاية فيما يظهره لنا، وهذه مجرد البداية.”
إضافة الى لذلك، هو يرى أن تلسكوب جيمس ويب سيسمح باكتشاف ثقوب سوداء أقدم. بل وربما تشكلت قُبيلَ مليار سنة من فجر الكون، وذلك خلال الأشهر والسنوات القادمة.
وأخيرًا يأمل البروفيسور ماليولينو وفريقه الاستفادة من المشاهدات المستقبلية التي سيوفرها تلسكوب جيمس ويب للبحث عن “بذور” أصغر للثقوب السوداء. والتي قد تساعدهم على كشف الغموض حول تشكل الثقوب السوداء. فيما اذا كانت تبدأ كبيرة وتنمو ببطء أم تبدأ صغيرة وتنمو بسرعة.
