حدد فريق دولي من علماء الفلك أول ثقب أسود أكده على الإطلاق ، وهو عملاق قديم كان موجودًا بعد 500 مليون عام فقط من الانفجار الكبير. يمكن أن يقدم الاكتشاف أدلة جديدة لفئة غامضة من المجرات القديمة التي تربك نظريات علم الكونيات السائدة.
في ورقة جديدة نشرت في خطابات المجلة الفيزيائية الفلكية ، يصف الباحثون Capers-LRD-Z9-مجرة بعيدة عن الغاز مع ثقب أسود فائق في مركزها. يعود تاريخه إلى حوالي 13.3 مليار سنة ، وهي نقطة كان فيها الكون 3 ٪ فقط من عمره الحالي. تم اكتشاف Capers-Lrd-Z9 الذي تم رصده من قبل James Webb Space Telescope ، وهو واحد من العديد من مجرات “النقطة الحمراء الصغيرة”-بدأت هذه الهيئات الغريبة في الظهور في صور الويب خلال السنة الأولى من مهمة التلسكوب.
وقال ستيفن فينكلشتاين ، المؤلف المشارك للدراسة الجديدة ومدير مركز الحدود الكونية في جامعة تكساس في أوستن ، في بيان صحفي: “كان اكتشاف Dots Little Red Dots مفاجأة كبيرة من بيانات JWST المبكرة ، حيث لم تبدو مثل المجرات التي شوهدت مع تلسكوب هابل الفضائي”. “الآن ، نحن بصدد معرفة ما يشبههم وكيف أصبحوا”.
تتم تسمية مجرات Dot Dot الصغيرة بمظهرها القرمزي في صور Webb ، ولم يكن للتلسكوب قبل Webb الحساسية أو الدقة للكشف عن مثل هذه الأشياء البعيدة – ولهذا السبب لم يرهم أحد من قبل. ألقى اكتشافهم أفكار الإجماع حول عالمنا موضع تساؤل: إذا كانت هذه الأشياء نجومًا ، فإن انبعاثاتها الخفيفة القوية تعني أن بعض المجرات قد نمت كبيرة وسريعة لدرجة أن النظرية السائدة لا يمكن أن تفسرها ، وفقًا لوكالة ناسا.
قام Finkelstein وزملاؤه بتجميع واحدة من أكبر عينات من المجرات ذات النقطة الحمراء Litte حتى الآن ، والتي كانت موجودة جميعًا تقريبًا خلال أول 1.5 مليار سنة بعد الانفجار الكبير. وجدت تلك الدراسة ، التي نشرت في يناير ، أن عددًا كبيرًا من هذه الكائنات احتوت على الأرجح على ثقوب سوداء متزايدة. قدمت النتيجة تفسيرًا بديلاً لمقدار الضوء الذي تنبعث منه المجرات ، لكنهم يحتاجون إلى مزيد من الأدلة لدعم نظريتهم.
لذا فإن فينكلشتاين وفريق بقيادة أنتوني تايلور ، باحث ما بعد الدكتوراه في مركز الحدود الكونية والذين عملوا أيضًا في البحث المنشور في يناير ، من خلال بيانات التحليل الطيفي من برنامج Webb's Capers (Candels-Area Prism Epoch of Reconization Program). يقيس التحليل الطيفي أطوال موجية مختلفة من الضوء للكشف عن تفاصيل حول خصائص الكائن.
عندما تتفاعل الثقوب السوداء مع السحب الغازية المحيطة ، فإنها تنتج توقيعًا مميزًا مطيافًا: حيث يمتد الغاز بسرعة حوله ويسقط في ثقب أسود ، يمتد الضوء من الغاز الذي ينتقل بعيدًا عنا إلى أطوال موجية أكثر احمرارًا ، بينما يتحرك الضوء من الغاز الذي يتحرك باتجاه الضواغط الأمريكية إلى أطوال ويرات أكثر زهرة.
“لا يوجد العديد من الأشياء الأخرى التي تخلق هذا التوقيع” ، قال تايلور ، و Capers-LRD-Z9 لديه. يمثل هذا الاكتشاف المرة الأولى التي يجد فيها علماء الفلك هذا التوقيع الطيفي المرتبط بمجرة حمراء صغيرة ، وفقًا للفريق ، مما يشير إلى أن الثقوب السوداء الفائقة هي المصدر المحتمل لسطوعها غير المبرر. يمكن أن يساعد العمل أيضًا في شرح ما الذي يجعل هذه المجرات حمراء: إذا كان الضوء يمر عبر سحابة كثيفة من الغاز حول ثقب الأسود الفائق ، فسيتمتد إلى أطوال موجية احتجز.
قال تايلور: “لقد رأينا هذه الغيوم في مجرات أخرى”. “عندما قارنا هذا الكائن مع تلك المصادر الأخرى ، كان ذلك بمثابة رينجر ميت.”
يمكن أن يوفر الاكتشاف أيضًا رؤى جديدة في تطور الثقب الأسود. يقدر تايلور وزملاؤه أن الثقب الأسود في وسط هذه المجرة هائلة – إلى ما بين 300 مليون مرة من الشمس. وقال فينكلشتاين إن العثور على ثقب أسود من هذا الحجم كان موجودًا في وقت مبكر جدًا من الكون “يضيف إلى أدلة متزايدة على أن الثقوب السوداء المبكرة نمت بشكل أسرع بكثير مما اعتقدنا”. “أو بدأوا أكثر ضخمة مما تنبأ نماذجنا.”