ثقب أسود في درب التبانة يفوق حجم الشمس 33 مرة

رصد التلسكوب الفضائي الأوروبي "غايا" المخصص لرسم خرائط درب التبانة، ثقباً أسود ذا كتلة قياسية تفوق كتلة الشمس بـ33 مرة، في اكتشاف غير مسبوق في مجرتنا، وفق ما ذكرت دراسة نشرت، الثلاثاء الماضي.

وينتمي الجسم المسمى "غايا بي أتش3"، الذي يقع على بعد ألفي سنة ضوئية من الأرض في كوكبة العقاب إلى عائلة الثقوب السوداء النجمية التي تنتج من انهيار النجوم الضخمة في نهاية حياتها. وهذه الثقوب أصغر بكثير من الثقوب السوداء الهائلة الموجودة في وسط المجرات، التي لا يعرف سيناريو تكوينها.

من طريق الصدفة

وفي حديث إلى "وكالة الصحافة الفرنسية" أوضح باسكوالي بانوزو باحث في المركز الوطني للأبحاث العلمية في مرصد "باريس– بي أس أل" والمعد الرئيس للدراسة المنشورة في مجلة "أسترونومي أند أستروفيزيكس ليترز"، أن اكتشاف "غايا بي أتش3" كان "من طريق الصدفة".

وكان العلماء من "كونسورتيوم غايا"، وهي مجموعة من منظمات علمية وتكنولوجية، يمسحون أحدث بيانات وفرها المسبار، بهدف نشر الكتالوغ التالي في عام 2025، عندما عثروا على نظام نجمي ثنائي معين.

وقال بانوزو، "رأينا نجماً أصغر بقليل من الشمس (نحو 75 في المئة من كتلتها) وأكثر سطوعاً، يدور حول جسم غير مرئي"، يمكن رصده من خلال الاضطرابات التي يتعرض لها.

ويعطي التلسكوب الفضائي موقع النجوم في السماء بصورة دقيقة جداً، لذا تمكن علماء الفلك من تحديد خصائص المدارات وقياس كتلة الجسم المرافق للنجم وغير المرئي. ويتخطى حجم هذه الكتلة حجم الشمس بـ33 مرة.

وبفضل عمليات مراقبة إضافية من التلسكوبات الأرضية، جرى التأكد من أن الجسم هو عبارة عن ثقب أسود ذي كتلة أكبر بكثير من كتلة الثقوب السوداء ذات الأصل النجمي المعروفة في درب التبانة، التي يراوح حجم كتلتها ما بين 10 و20 مرة كتلة الشمس.

وكانت اكتشفت ثقوب عملاقة مماثلة في مجرات بعيدة عبر موجات الجاذبية. ويقول بانوزو، "لكن مجرتنا لم تشهد من قبل أي اكتشاف كهذا".

و"غايا بي إتش3" ثقب أسود "خامل"، فهو بعيد جداً من النجم المرافق له ولا يمكنه تمزيق مادته، بالتالي لا ينبعث منه أي إشعاع من الأشعة السينية، مما يجعل رصده صعباً جداً.

ونجح التلسكوب "غايا" في العثور على أول ثقبين أسودين غير نشطين ("غايا بي أتش2" و"غايا بي أتش3") في مجرة درب التبانة، لكن حجم كتلتيهما عادي.

نجوم فقيرة بالمعادن

وعلى عكس الشمس، فإن النجم الصغير للنظام الثنائي "بي أتش3" "فقير جداً بالعناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم"، بحسب ما أوضح مرصد باريس في بيان.

وقال بانوزو "بحسب النظرية، وحدها النجوم الفقيرة بالمعادن قادرة على تشكيل مثل هذا الثقب الأسود الهائل". وأشارت الدراسة بالتالي إلى أن "سلف" الثقب الأسود كان نجماً ضخماً يفتقر أيضاً إلى المعادن.

وأشار بانوزو إلى أن نجم النظام، الذي يبلغ عمره 12 مليار سنة، "يشيخ ببطء كبير"، في حين أن النجم الذي شكل الثقب الأسود "عاش ثلاثة ملايين سنة فقط".

وأضاف، "كانت هذه النجوم الفقيرة بالمعادن حاضرة جداً في بداية تشكل المجرة، ودراستها توفر معلومات عن تكوينها".

ومما يميز الثنائي النجمي أنه يدور في قرص درب التبانة بالاتجاه المعاكس للنجوم الأخرى. وقال بانوزو، "ربما لأن الثقب الأسود قد تشكل في مجرة أخرى أصغر اختفت في بداية حياة درب التبانة".

وعام 2022، وفر مسبار "غايا" التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، الذي يعمل منذ 10 سنوات على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض، خريطة ثلاثية الأبعاد لمواقع وحركات أكثر من 1.8 مليار نجم.