ثقب عملاق.. ظاهرة فلكية تهز مفاهيم النمو في الكون

الثقوب السوداء فائقة النمو في الكون المبكر تكشف تحديات جديدة للنظريات الفلكية التقليدية، حيث رصد العلماء ثقبًا أسودًا غريبًا يُعرف باسم “RACS J0320-35” يبعد عنا لمسافة جعلت ضوءه يستغرق 12.8 مليار سنة ليصل إلى الأرض، ما يعني أننا نراه كما كان عليه بعد 920 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير، وهو عمر صغير جدًا مقارنة بعمر الكون؛ ومع ذلك، فإنه يمتلك كتلة تقارب مليار ضعف كتلة الشمس.

رصد الثقوب السوداء فائقة النمو في الكون المبكر يكسر القواعد

بدأ رصد الثقب الأسود “RACS J0320-35” خلال مسح إذاعي واسع النطاق باستخدام مصفوفة الكيلومتر المربع الأسترالية (ASKAP)، حيث تم تحديد موقعه بدقة عبر تلسكوبات متطورة في تشيلي، مثل كاميرا الطاقة المظلمة وتلسكوب جيمينى الجنوبي، ليتضح أنه كوازار فائق السطوع، أي مجرة تتغذى على ثقب أسود هائل الكتلة يستهلك الغاز بمعدلات متفاوتة تؤثر على سطوعه. ومن خلال رصد الأشعة السينية بواسطة مرصد تشاندرا في عام 2023، تبين أن هذا الثقب الأسود لا يلتزم بالحدود المعروفة لنمو الثقوب السوداء، إذ يستهلك المادة بمعدل يتخطى ما يُعرف بحد إدينغتون، وهو الحد الطبيعي الذي يمنع الثقوب السوداء من التوسع بسرعة أكبر بسبب التوازن بين الجذب الثقالي والطاقة المشعة.

خصائص نمو غير مسبوقة للثقوب السوداء فائقة النمو في الكون المبكر

تكشف بيانات الرصد أن هذا الثقب الأسود يتوسع بسرعة تقارب 2.4 ضعف حد إدينغتون، بما يعني أنه يبتلع ما يعادل ما بين 300 إلى 3000 شمس من المادة سنويًا، وهو أسرع معدل نمو تم تسجيله بين الثقوب السوداء خلال أول مليار سنة من عمر الكون، وهذه السرعة المذهلة تطرح احتمالات جديدة في فهم كيفية نشوء الثقوب السوداء العملاقة المبكرة؛ إذ قد لا يكون من الضروري افتراض أن تلك الثقوب وُجدت ضخمًا من البداية بكتلة تقارب 10 آلاف ضعف الشمس، بل من الممكن أن تكون قد بدأت صغيرة نسبياً، بحجم 100 شمس فقط، ثم نمت بشكل استثنائي تحت تأثير بيئة كونية خاصة.

تأثير النفاثات القوية على نظرية نمط نمو الثقوب السوداء فائقة النمو في الكون المبكر

بجانب النمو السريع، يتميز هذا الكوازار بإطلاق نفاثات جسيمات بسرعة تقترب من سرعة الضوء، وهو سلوك نادر بين الكوازارات، ويعتقد الباحثون أن هذه النفاثات قد تلعب دورًا رئيسًا في تسريع نمو الثقب الأسود غير المعتاد، ما يدعو لإعادة التفكير في النظريات الحالية التي تشرح بداية الكون وتطوره، فقد يُلغى الحاجة إلى فرضيات معقدة لاستيعاب وجود ثقوب سوداء عملاقة في المراحل الأولى من الزمن الكوني، إذ يبدو أن هذه الثقوب قادرة على النمو بسرعة فائقة ضمن ظروف معينة.

• رصد الثقوب السوداء باستخدام مصفوفة الكيلومتر المربع.
• تأكيد المسافة عبر كاميرات وتلسكوبات متطورة.
• تجاوز حدود النمو المعتادة المتمثلة بحد إدينغتون.
• استهلاك مئات ومئات من كتل الشمس سنويًا.
• اكتشاف نفاثات جسيمات فائقة السرعة مرتبطة بالنمو السريع.

يبقى السؤال قائمًا حول ما إذا كان هذا النمو الفائق مستمرًا لفترات طويلة تمتد لمئات الملايين من السنين، أم أنه مجرد ظاهرة مؤقتة ضمن دورة حياة الثقب الأسود، كما يثير ارتباط النفاثات القوية بقدرة الثقب على ابتلاع المادة بكثافة كبيرة اهتمام الباحثين، ويستمر العلماء في التخطيط لاستخدام مرصد تشاندرا وأدوات رصد أخرى أكثر تطورًا في المستقبل القريب، بهدف البحث عن المزيد من الكوازارات الغريبة التي قد تساعد في فهم أعمق لنشأة الكون وتطوره، ورسم خريطة أكثر وضوحًا لمراحل التكوين الأولى للثقوب السوداء العملاقة، مما قد يعيد تشكيل مفاهيمنا الفلكية على نطاق واسع.