العلاقة الغامضة بين المجرات والثقوب السوداء

ترجمة: علياء فادان

تحتوي كل مجرة كبيرة على ثقب أسود في مركزها، وكلما كانت المجرة أضخم فإن ثقبها الأسود يكون أكبر. ولكن لماذا توجد علاقة بينهما؟ إذ إن الثقب الأسود أصغر بملايين المرات وأقل ضخامة من المجرة التي تحتويه. قدمت لنا دراسة جديدة عن مجموعات من النجوم تسمى بالمجرات الإهليجية رؤىً جديدة حول العلاقة بين المجرة وثقبها الأسود. وجدت هذه الدراسة أن اليد الخفية للمادة المظلمة تؤثر بطريقةٍ ما على نمو الثقب الأسود. يقول الكاتب الرئيسي ايكوس بوقدن بمركز هارفارد-سميثونيان للفيزياء الفلكية: “يبدو أن هناك علاقة غامضة تربط بين مقدار المادة المظلمة التي تملكها المجرة وبين الثقب الأسود المركزي فيها، على الرغم من الإختلاف الشاسع بينهما في المقاييس.”

تهدف الدراسة الجديدة إلى البحث في جدالٍ في هذا المجال. إذ إن المشاهدات السابقة وجدت علاقة بين كتلة الثقب الأسود المركزي وبين مجموع كتل النجوم في المجرات الإهليجية. ولكن الدراسات الحديثة تشير إلى ارتباط قوي بين كتلة الثقب الأسود وبين المادة المظلمة في المجرة. ولم يكن واضحًا أي العلاقتين هي التي تطغى على الأخرى. إن المادة المظلمة في كوننا تفوق المادة العادية – المواد التي نراها حولنا يوميًا- بمعامل مقداره ٦:١. نحن نعلم أن المادة المظلمة موجودة فقط من خلال تأثيرها على الجاذبية. إذ تقوم المادة المظلمة بضم المجرات وعناقيد المجرات معًا. وتحيط بكل مجرة هالة من المادة المظلمة تزن تريليون شمس وتمتد إلى مئات الآلاف من السنين الضوئية.

للبحث في هذه الصلة بين هالة المادة المظلمة والثقب الأسود فائق الضخامة، درس بوقدن وزميله اندي قولدينق من جامعة برينستون أكثر من ٣٠٠٠ مجرة إهليجية. و قاموا باستخدام تحركات النجوم لمعرفة وزن الثقب الأسود المركزي للمجرة. ساعدت أيضا قياساتٌ بالأشعة السينية للغاز الساخن المحيط بالمجرة على معرفة وزن هالة المادة المظلمة، لأنه كلما احتوت المجرة على مادة مظلمة أكثر فإن ذلك يزيد من قوة تمسك الغاز الساخن بها. و توصلوا الى وجود رابطة جلية بين كتلة هالة المادة المظلمة وكتلة الثقب الأسود، علاقة أقوى من العلاقة بين الثقب الأسود ونجوم المجرة.

إن هذه الصلة على الأرجح لها علاقة بكيفية نمو المجرات الإهليجية. إذ إن المجرة الإهليجية تتكون عندما تتحد مجرات صغيرة مع بعضها، وتختلط نجومهما وتمتزج المادة المظلمة فيهما. وبسبب أن المادة المظلمة تفوق كل شيء آخر، فإنها تقوم بتشكيل المجرة الإهليجية الجديدة وتوجه نمو الثقب الأسود المركزي فيها. اخيرا يضيف بوقدان: “في الواقع، إن الإندماج بين المجرات الصغيرة ينتج عنه مخطط أولي للجاذبية حيث تعتمد عليه وتتبعه المجرة،النجوم، والثقب الأسود لإنشاء أنفسهم”.

المصدر: (harvard gazette)

 

Comments are closed.