اكتشاف نوع جديد من الثقوب السوداء!

معظم الثقوب السوداء الموجودة تنقسم إلى قسمين: ثقوب سوداء نجمية صغيرة بكتلة أكبر من الشمس ببضع مرات، وثقوب سوداء فائقة الكتلة تزن ملايين المليارات من وزن شمسنا.
 هذا، وقد أعلن الباحثون عن المزيد من الأدلة لنوع جديد من الثقوب السوداء تدعى "الثقوب السوداء متوسطة الكتلة"، يقدر وزنها بمتوسط 2,200 شمس ومخبأة في تجمّع كثيفة من النجوم.

وكان يعتقد أن لغز كبر حجم الثقوب السوداء فائقة الكتلة التي نراها في مراكز المجرات اليوم ينتهي بها الأمر في الثقوب السوداء متوسطة الكتلة- شيئ ليس من السهل على الفيزيائيين الحاليين شرحه. لذا فإننا نأمل إيجاد الثقوب السوداء متوسطة الكتلة لأنها الحلقة المفقودة بين الكتلة النجمية والثقوب السوداء فائقة الكتلة، فقد تكون البذور البدائية التي نمت لتصبح بالحجم الهائل الذي نراه اليوم في مراكز المجرات.

وقد تم اكتشاف الثقب الأسود متوسط الكتلة مختبأ في مركز عنقود نجمي كروي معروف باسم 47 Tucanae. حيث يقع هذا العنقود على مسافة 13,000 سنة ضوئية من الأرض فقط ويحتوي على كوكبة الطوقان الجنوبية للطوقان. اتخذ الفريق في الدراسة الجديدة نهجين مختلفين لتحديد الثقب الأسود متوسط الكتلة. أولاً: رصد الحركة الشاملة للنجوم في العنقود النجمي بدلاً من مجرد النظر في واحد أو اثنين منهم. عندئذ لاحظ الفريق شيئاً كثيفاً يعمل "كملعقة كونية" يحرّك قدراً من النجوم مما يتسبب في تطاير النجوم بسرعات عالية ولمسافات كبيرة والتفسير الأرجح لهذا النشاط هو ثقب أسود.

وقد دعم الفريق ملاحظاته بالنظر في النجوم النابضة داخل العنقود النجمي -النجوم النابضة هي بقايا النجوم الميتة التي ترسل انفجارات ساطعة على هيئة إشارات الراديو. لأن النجوم النابضة في 47 Tucanae كانت منتشرة حول الثقب الأسود - الأمر الذي لا يمكن تفسيره إلا إذا كان هناك ثقب أسود في وسطهم. وباستخدام نماذج الحاسوب الآلي تمكنوا من حساب أن العنقود النجمي الكروي يحتوي على ثقب أسود متوسط الكتلة. ولهذا، تقترح الدلائل كلها مجتمعة وجود ثقب أسود متوسط الكتلة يزن حوالي 2,200 كتلة شمسية -مع الأخذ بعين الاعتبار هامش الخطأ حيث تقترح حساباتهم وصول كتلة الثقب إلى 3,700 كتلة شمسية كأقصى تقدير، و 1,400 كتل شمسية كأقل تقدير. وتتضمن جميع هذه الأرقام معايير الثقب الأسود متوسط الكتلة.

سيواصل الباحثون دراسة هذا النوع الجديد من الثقوب السوداء لمعرفة كيفية عملها، ولكنهم يعتقدون أن بإمكانهم استخدام التقنية للعثور على المزيد من الثقوب السوداء متوسطة الكتلة في الكون. يقترح الفريق أن هناك عدداً من العناقيد النجمية الكروية تخبئ جسيمات فريدة من نوعها نظراً إلى المدى الذي استغرق اكتشاف الثقب الأسود