الثقوب السوداء عبارة عن منطقة موجودة في الزمكان، تتشكل عقب موت نجم ضخم، وتتميز بجاذبية قوية جداً بحيث لا يمكن لأي شيء حولها الإفلات منها.
وما يزال العلماء لا يعرفون الكثير عن هذه الأجسام الكونية الشديدة الجاذبية الموجودة في الفضاء السحيق.
وخلال العام الماضي، استخلص علماء الفلك رؤى جديدة للثقوب السوداء عبر الكون. وفي ما يلي قائمة بالثقوب السوداء التي فاجأتنا في عام 2022.
1. ثقب أسود يمزق نجما حتى الموت في "حدث الاضطراب الموجي العنيف"
كشف ثقب أسود لم يكن معروفا سابقا، عن وجوده لعلماء الفلك عندما مزق وأخذ يلتهم نجما انجرف بالقرب منه.
وجاء هذا الاضطراب العنيف من ثقب أسود متوسط الكتلة بين نحو 100 ألف ومليون ضعف كتلة الشمس الموجودة في المجرة القزمة SDSS J152120.07 + 140410.5، على بعد نحو 850 مليون سنة ضوئية من الأرض.
وأدى حدث تمزيق النجم، المعروف باسم "حدث الاضطراب الموجي العنيف" (tidal disruption event) أو المعروف اختصارا بـ TDE، إلى ظهور موجة من الإشعاع تفوقت لفترة وجيزة على الضوء النجمي المشترك للمجرة القزمة المضيفة، ما يمكن أن يساعد العلماء على فهم العلاقة بين الثقوب السوداء والمجرات بشكل أفضل.
وأطلق على "حدث الاضطراب الموجي العنيف " هذا، اسم AT 2020neh. واستخدم علماء الفلك سابقا "أحداث الاضطراب الموجي العنيف" لقياس كتلة الثقوب السوداء الهائلة، التي يتراوح حجمها بين الملايين والمليارات من الكتل الشمسية. ومع ذلك، فإن AT 2020neh هي المرة الأولى التي يساعد فيها "حدث الاضطراب الموجي العنيف" في تحليل كتل الثقوب السوداء متوسطة الكتلة الأصغر حجما.
2. أقرب ثقب أسود إلى الأرض
في نوفمبر الماضي، أعلن العلماء عن اكتشاف ثقب أسود جديد يحمل الرقم القياسي الآن باعتباره أقرب ثقب أسود معروف إلى الأرض.
ويقع Gaia BH1، الذي تزيد كتلته عن شمسنا بنحو 10 مرات، على بعد 1560 سنة ضوئية فقط من كوكبنا.
ويتواجد Gaia BH1 في نظام ثنائي يتمثل شريكه الآخر في نجم شبيه بالشمس. وهذا النجم بعيد عن الثقب الأسود المصاحب له مثل الأرض عن الشمس، ما يجعل Gaia BH1 مميزا للغاية.
4. الثقب الأسود الأسرع نموا على الإطلاق
اكتشف علماء الفلك الثقب الأسود الأسرع نموا على الإطلاق، حيث يلتهم ما يعادل أرضا (كوكب الأرض) واحدة في الثانية. ويبدو أنه الثقب الأسود الأسرع نموا في التسعة مليارات سنة الماضية.
ويبلغ حجم كتلة الثقب الأسود العملاق، المسمى J1144، حاليا ثلاثة مليارات ضعف كتلة الشمس، ما يجعلها أكبر بـ500 مرة من الثقب الأسود الهائل في قلب مجرة درب التبانة.
وأدى اندفاع المادة على سطح الثقب الأسود إلى نشوء الكوازار - وهو قلب لامع للغاية لمجرة - يبث طاقة كافية لجعله أكثر سطوعا بمقدار 7000 مرة من الضوء الصادر من كل نجم في مجرة درب التبانة.
وإجمالا، هذا الكوازار (المُسمى SMSS J114447.77- 430859.3) هو الأكثر إشراقا المعروف منذ نحو الثلثين الماضيين من عمر الكون البالغ 13.8 مليار سنة.
5. ثقب أسود بعيد للغاية يرسل وميضا غامضا إلى الأرض
وجد علماء الفلك في نوفمبر الماضي، أكثر الأمثلة المعروفة عن ثقب أسود بعيد يمزق نجما، وذلك بفضل وميض من "بقايا الطعام" النجمي الذي انفجر مباشرة على الأرض.
وحدث هذا الحدث، المسمى AT2022cmc، على بعد نحو 8.5 مليار سنة ضوئية، وبدأ يومض عندما كان الكون البالغ من العمر 13.8 مليار سنة في ثلث عمره الحالي فقط.
وقدر العلماء أن الثقب الأسود كان يأكل ما يقارب نصف كتلة الشمس كل عام.
وفي نحو 1% من حالات التدمير العنيف هذه، المعروفة باسم "أحداث الاضطراب الموجي العنيف " (TDEs) ، يطلق الثقب الأسود نفثات من البلازما والإشعاع من أقطابه.
6. ثقب أسود يتجشأ بقايا نجم تناوله قبل سنوات
في عام 2022، بعد ثلاث سنوات من قيام ثقب أسود بإعداد "عشاء" من أحد النجوم وتناوله، رصد العلماء الجسم العملاق مرة أخرى وهو يتجشأ بقايا وجبته.
وبدأ الحدث الغريب في عام 2018، عندما رأى العلماء نجما صغيرا يمزقه ثقب أسود في مجرة على بعد نحو 665 مليون سنة ضوئية من الأرض. وبعد ثلاث سنوات، تم اكتشاف الثقب الأسود وهو يقذف المادة من الوجبة الأخيرة.
وقالت إيفيت سينديس، عالمة الفلك في مركز هارفارد وسميثسونيان للفيزياء الفلكية، التي قادت الدراسة، في بيان: "لقد فاجأنا هذا تماما - لم ير أحد شيئا كهذا من قبل. ويبدو الأمر كما لو أن هذا الثقب الأسود قد بدأ فجأة في تجشؤ مجموعة من المواد من النجم الذي أكله قبل سنوات".
7. اكتشاف حيقيقة أقرب ثقب أسود
كشف علماء الفلك في مارس الماضي أن ما كان يُعتقد أنه أقرب ثقب أسود إلى الأرض غير موجود بالفعل.
وفي عام 2020، اكتشف علماء الفلك دليلا على أن HR 6819، على بعد 1000 سنة ضوئية فقط من الأرض، كان نظاما ثلاثيا، حيث يدور أحد النجوم عن قرب حول ثقب أسود ونجم آخر في مدار عريض. ومع ذلك، عارض علماء آخرون النتائج، ونجحوا في دحض وجوده هذا العام.
وباستخدام التلسكوب الكبير جدا (VLT) ومقياس التداخل للتلسكوب الكبير جدا (VLTI)، تمكنوا من إنتاج صور أكثر تفصيلا لـ HR 6819، ووجدوا أنه يمتلك نجمتين فقط في مدار ضيق، دون وجود لثقب أسود. وأحد النجوم يزيل كتلة الآخر، وهي ظاهرة يشار إليها أحيانا باسم "مصاص الدماء النجمي".
8. عدد الثقوب السوداء في الكون
أعلن علماء الفلك في يناير الماضي أن الكون المرئي ربما يحتوي على 40.000.000.000.000.000.000 ثقب أسود ذي كتلة نجمية، أي ما يعادل 40 كوينتيليون، أو 40 مليار مليار.
وهذه الثقوب السوداء تشكل إجمالا 1% من كل المواد الطبيعية في الكون المرئي، الذي يبلغ عرضه 93 مليار سنة ضوئية.
واستخدم العلماء من الكلية الدولية للدراسات المتقدمة (SISSA) نهجا حسابيا جديدا لتقدير عدد هذه الثقوب التي يعتقد أنها تشكلت.
ومن خلال تحليل تطور النجوم في الكون، قدّر العلماء عدد المرات التي ستتحول فيها النجوم، سواء بمفردها أو في أنظمة ثنائية، إلى ثقوب سوداء ذات كتلة نجمية، تلك التي تبلغ كتلتها من 5 إلى 10 أضعاف كتلة الشمس.
ووجد الفريق أن كبرى الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية تتشكل عادة من اصطدام الثقوب السوداء الصغيرة داخل العناقيد النجمية - وهي فكرة تتطابق جيدا مع بيانات موجات الجاذبية التي جمعت حتى الآن حول تصادمات الثقوب السوداء.