يعتقد العلماء أن ثقبًا أسود هائلًا يتربص في مركز كل مجرة تقريبًا في الكون ، بكتلة تساوي ملايين أو بلايين المرات من الشمس ، وقوة جاذبيتها الهائلة هي المسؤولة عن تجميع كل النجوم معًا. ومع ذلك ، يبدو أن قلب مجموعة مجرات Abell 2261 ، التي تقع على بعد حوالي 2.7 مليار سنة ضوئية من الأرض ، يخالف النظرية. هناك ، تشير قواعد الفيزياء الفلكية إلى أنه يجب أن يكون هناك وحش ضخم يتراوح بين 3,000 و 100,000 مليون كتلة شمسية ، مقارنة بوزن بعض أكبرها المعروفة. ومع ذلك ، بقدر ما يبحث الباحثون باستمرار ، لا توجد طريقة للعثور عليه. أحدث الملاحظات مع مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا وتلسكوب هابل الفضائي تتعمق فقط في اللغز.
باستخدام بيانات شاندرا التي تم الحصول عليها في عامي 1999 و 2004 ، بحث علماء الفلك بالفعل في مركز أبيل عن 2,261 علامة لثقب أسود فائق الكتلة. كانوا يبحثون عن مادة أصبحت شديدة الحرارة عندما سقطت في الثقب الأسود وأنتجت أشعة سينية ، لكنهم لم يكتشفوا مثل هذا المصدر.
طُرد بعد الاندماج
الآن ، مع ملاحظات جديدة وأطول لشاندرا تم الحصول عليها في عام 2018 ، أجرى فريق بقيادة Kayhan Gultekin من جامعة ميشيغان بحثًا أعمق عن الثقب الأسود في مركز المجرة. نظروا أيضًا في تفسير بديل ، حيث تم إخراج الثقب الأسود بعد اندماج مجرتين ، لكل منهما ثقبه الخاص ، لتشكيل المجرة المرصودة.
عندما تندمج الثقوب السوداء ، فإنها تنتج موجات في الزمكان تسمى موجات الجاذبية. إذا كان العدد الكبير من موجات الجاذبية المتولدة عن مثل هذا الحدث أقوى في اتجاه واحد من الآخر ، فإن النظرية تتنبأ بأن الثقب الأسود الجديد والأكثر ضخامة قد تم إرساله بأقصى سرعة من مركز المجرة في الاتجاه المعاكس. وهذا ما يسمى بالثقب الأسود المتراجع.
لم يعثر علماء الفلك على دليل قاطع على ارتداد الثقب الأسود ، وليس من المعروف ما إذا كانت الكتلة الفائقة تقترب بما يكفي من بعضها البعض لإنتاج موجات الجاذبية والاندماج. حتى الآن ، تحققوا فقط من انهيارات أجسام أصغر بكثير. إن العثور على انحسار أكبر من شأنه أن يشجع العلماء على البحث عن موجات الجاذبية من اندماج الثقوب السوداء الهائلة.
إشارات غير مباشرة
يعتقد العلماء أن هذا يمكن أن يحدث في وسط أبيل 2261 من خلال علامتين غير مباشرتين. أولاً ، تكشف البيانات المستمدة من الملاحظات الضوئية من هابل وتلسكوب سوبارو عن قلب مجرة ، المنطقة المركزية حيث يكون لعدد النجوم في المجرة قيمة قصوى ، أكبر بكثير مما هو متوقع ، لمجرة بحجمها. العلامة الثانية هي أن تركيز النجوم الأكثر كثافة في المجرة يبعد أكثر من 2,000 سنة ضوئية عن المركز ، وهو بعيد بشكل مدهش.
أثناء الاندماج ، ينخفض الثقب الأسود الهائل في كل مجرة نحو مركز المجرة المندمجة حديثًا. إذا تم ربطهم ببعضهم البعض عن طريق الجاذبية وبدأ مدارهم في الانكماش ، فمن المتوقع أن تتفاعل الثقوب السوداء مع النجوم المحيطة وتطردها من مركز المجرة. هذا من شأنه أن يفسر النواة الكبيرة لأبل 2261.
قد يكون تركيز النجوم خارج المركز ناتجًا أيضًا عن حدث عنيف مثل اندماج اثنين من الثقوب السوداء الهائلة والارتداد اللاحق لثقب أسود واحد أكبر.
لا أثر في النجوم
على الرغم من وجود مؤشرات على حدوث اندماج للثقب الأسود ، لم تظهر بيانات شاندرا ولا هابل دليلاً على وجود الثقب الأسود نفسه. كان الباحثون قد استخدموا هابل سابقًا للبحث عن مجموعة من النجوم التي يمكن أن جرفها ثقب أسود متراجع. درسوا ثلاث مجموعات بالقرب من مركز المجرة وفحصوا ما إذا كانت حركات النجوم في هذه العناقيد عالية بما يكفي للإيحاء بأنها تحتوي على ثقب أسود كتلته 10 مليارات كتلة شمسية. لم يتم العثور على دليل واضح على وجود ثقب أسود في مجموعتين من المجموعات ، وكانت النجوم في المجموعة الأخرى باهتة للغاية بحيث لا يمكن التوصل إلى استنتاجات مفيدة.
كما قاموا سابقًا بدراسة ملاحظات Abell 2261 باستخدام Karl G.Jansky Very Large Array من NSF. تشير الانبعاثات الراديوية التي تم اكتشافها بالقرب من مركز المجرة إلى أن نشاط الثقب الأسود الهائل قد حدث هناك قبل 50 مليون سنة ، لكن هذا لا يشير إلى أن مركز المجرة يحتوي حاليًا على مثل هذا الثقب الأسود.
ثم توجهوا إلى شاندرا للبحث عن المواد التي ارتفعت درجة حرارتها وأنتجت أشعة سينية عندما سقطت في الثقب الأسود. في حين كشفت البيانات أن الغازات الساخنة الأكثر كثافة لم تكن في مركز المجرة ، إلا أنها لم تظهر في مركز العنقود أو في أي من العناقيد النجمية. استنتج المؤلفون أنه إما لا يوجد ثقب أسود في أي من هذه المواقع ، أو أنه يجذب المواد ببطء شديد لإنتاج إشارة أشعة سينية يمكن اكتشافها.
يستمر لغز موقع هذا الثقب الأسود العملاق. على الرغم من أن البحث لم ينجح ، يأمل علماء الفلك أن يكشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن وجوده. إذا لم يتمكن Webb من العثور عليه ، فإن أفضل تفسير هو أن الثقب الأسود قد تحرك بعيدًا بدرجة كافية عن مركز المجرة.
