تم رصد ثقب أسود هارب يفر من مجرة ​​بعيدة

قد يكون خط الضوء الممتد بعيدًا عن مجرة ​​بعيدة هو أول علامة أكيدة على وجود ثقب أسود هائل في الطريق، تقارير دراسة جديدة. يبدو أن الثقب الأسود المفترض ، الذي يفر من مجرته المضيفة ، يترك وراءه نجومًا وليدة وغازًا مصدومًا. إذا تم تأكيد الهروب بين المجرات ، يمكن أن يساعد علماء الفلك في معرفة المزيد حول ما يحدث للثقوب السوداء عندما تصطدم المجرات.

تقول عالمة الفلك شارلوت أنجوس من جامعة كوبنهاغن ، والتي لم تشارك في العمل الجديد: “إنه اكتشاف رائع وصدفة للغاية”. “إن احتمال أن يكون هذا بسبب ثقب أسود هائل تم طرده من مجرتهم أمر مثير للغاية. تم التنبؤ بهذه الأحداث من الناحية النظرية ، ولكن حتى الآن ، لا يوجد دليل يذكر عليها “.

أثناء البحث عن ملفات تصادم المجرات القزمة باستخدام تلسكوب هابل الفضائي ، اكتشف عالم الفلك بيتر فان دوكوم وزملاؤه شيئًا غريبًا: خط طويل مستقيم يبدو أنه يمتد بعيدًا عن مجرة ​​بعيدة ، ينمو أضيق وأكثر سطوعًا مع تقدمه (SN: 5/18/22).

يقول فان دوكوم من جامعة ييل: “مهما كان الأمر ، لم نره من قبل”. تتشكل معظم الأجرام الفلكية على شكل حلزوني أو فقاعة. ليس هناك الكثير من الأشياء التي هي مجرد خط في السماء “. عندما يرى علماء الفلك خطوطًا ، فعادة ما تكون من شيء متحرك ، مثل قمر صناعي يعبر مجال رؤية التلسكوب (SN: 3/3/23).

لمعرفة ماهيتها ، أخذ فان دوكوم وزملاؤه ملاحظات متابعة مع مرصد كيك في هاواي. أظهرت تلك الملاحظات أن الخط كان مرتبطًا بمجرة استغرق ضوءها حوالي 8 مليارات سنة – أكثر من نصف عمر الكون – للوصول إلى الأرض ، حسبما أفاد الفريق في ورقة بحثية أرسلها في 9 فبراير إلى arXiv.org. يسمح قياس المسافة للفريق بحساب طول الخط: حوالي 200000 سنة ضوئية.

هذا بالتأكيد يستبعد وجود قمر صناعي.

يقول فان دوكوم: “لقد أخذنا في الاعتبار الكثير من التفسيرات ، والتفسير الذي يناسب الأفضل هو ما نشهده هو جسم ضخم ، مثل ثقب أسود ، يتحرك بسرعة كبيرة بعيدًا عن المجرة”.

الثقوب السوداء في حد ذاتها غير مرئية. يقول فان دوكوم: “إذا ترك الثقب الأسود مجرة ​​، فإنه لا يغادر من تلقاء نفسه”. بعض النجوم والغازات المرتبطة جاذبيًا بالثقب الأسود تترك معها. سيصدر هذا الغاز إشعاعًا قويًا يمكن للتلسكوبات اكتشافه. مسار الثقب الأسود عبر الغاز والغبار في المناطق الخارجية للمجرة يمكن أن يضغط بعضًا من هذا الغاز على نجوم جديدة أيضًا ، والتي ستكون مرئية أيضًا (SN: 7/12/18).

الاحتمال الآخر هو أن الخط عبارة عن نفاثة إشعاعية أطلقها الثقب الأسود الهائل المركزي للمجرة. لكن من المحتمل أن يؤدي هذا السيناريو إلى شعاع يكون ضيقًا عندما يكون قريبًا من المجرة ويتسع كلما ابتعد. هذا الخط يفعل العكس.

إذا كان ثقبًا أسود ، فقد يكون قد تم طرده من مركز المجرة من خلال التفاعل مع ثقب أسود آخر قريب. تحتوي كل مجرة ​​تقريبًا على ثقب أسود هائل في مركزها. عندما تندمج المجرات ، فإن تندمج الثقوب السوداء المركزية أيضًا في النهاية (SN: 3/5/21). إذا كانت الظروف مناسبة ، فذلك الاندماج يمكن أن يعطي الثقب الأسود الناتج “ركلة” ، إرساله يطير بسرعة عالية (SN: 4/25/22).

بدلاً من ذلك ، كان من الممكن أن يكون الثقب الأسود قد تم بصق من تحطم بين ثلاث مجرات. عندما تنضم مجرة ​​ثالثة إلى اندماج مستمر ، تتسابق ثلاثة ثقوب سوداء هائلة الحجم للحصول على موقع. يمكن طرد أحد الثقوب السوداء من تحطم المجرة ، بينما يقلع الآخران ببطء في الاتجاه الآخر.

هذا ما يعتقد فان دوكوم أنه حدث في هذه الحالة. توجد إشارات على وجود خط أقصر وأقل شدة في الاتجاه المعاكس للخط المستقيم الساطع.

يقول أنجوس إن هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات لهذا النظام ، ربما باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، لتأكيد أنه ثقب أسود فائق الكتلة مقذوف. المزيد من الحسابات النظرية لما يجب أن يبدو عليه الثقب الأسود فائق الكتلة من شأنه أن يساعد أيضًا.

هذا الاكتشاف يحفز أنجوس على البحث في البيانات المؤرشفة عن المزيد من خطوط الثقوب السوداء المحتملة. تقول: “أتساءل عما إذا كان هناك المزيد من هذه الميزات ، الموجودة في بيانات شخص ما ربما تكون قد فاتتها للتو”.

فان دوكوم يفعل ذلك أيضًا. “الآن بعد أن عرفنا ما الذي نبحث عنه ، هذه الخطوط الرفيعة جدًا ، فمن المنطقي العودة إلى بيانات هابل. لدينا 25 عامًا من صور هابل التي لم يتم البحث عنها لهذا الغرض ، “كما يقول. “إذا كان هناك المزيد الذي يمكن العثور عليه ، أعتقد أنه يمكننا القيام بذلك.”