لا بد أن درب التبانة تعج بالثقوب السوداء الصغيرة. يُعتقد أنه في مكان ما هناك، في زوايا المجرة، التي تقدر كتلتها بـ 10 ملايين إلى 1 مليار نجم، تكون الثقوب السوداء متدلية ومظلمة وغامضة. وبما أننا عادة لا نراهم إلا إذا كانوا نشطين، فلا يمكننا إجراء تعداد لهم. كما أننا لا نعرف بالضبط مكان وجودهم في درب التبانة. نحن نعرف فقط 20 ثقبًا أسودًا ذا كتلة نجمية في مجرتنا، وأقرب ثقب أسود مرشح للأرض يقع على بعد حوالي 1,565 سنة ضوئية.
لكن دراسة جديدة تشير إلى أنها قد تكون أقرب بكثير مما كنا نعتقد، في الواقع، على عتبة بابنا الكوني. وبعد تحليل ونمذجة مجموعة القلائص، وهي مجموعة من النجوم تقع على بعد 150 سنة ضوئية، اكتشف فريق من علماء الفلك أنها قد تحتوي على ثقبين أو ثلاثة ثقوب سوداء ذات كتلة نجمية.
يقول عالم الفيزياء الفلكية ستيفانو تورنيامينتي من جامعة بادوا في إيطاليا: "لا يمكن لعمليات المحاكاة لدينا أن تتطابق مع كتلة وحجم القلائص في وقت واحد إلا إذا كان هناك العديد من الثقوب السوداء الموجودة في مركز العنقود اليوم (أو حتى وقت قريب)". القلائص، التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة في سماء الليل في كوكبة برج الثور، هي ما يسمى بالعنقود المفتوح - مجموعة من النجوم لها نفس الخصائص وتتحرك معًا في الفضاء على شكل كتلة مرتبطة بالجاذبية.
كل عنقود مفتوح هو في الأساس عائلة من النجوم الشقيقة التي ولدت من سحابة جزيئية ضخمة، وتعلقت معًا، ثم ذهبت في طريقها المنفصل. يُعتقد أن عمر القلائص يبلغ حوالي 625 مليون سنة ويحتوي على مئات النجوم، ويبدو أن النجوم الأبعد عن المركز بدأت في الانفصال وتلك الموجودة في المركز أكثر كثافة.
في هذه البيئة المكتظة بالسكان، من المتوقع أن تدفع النجوم بعضها البعض بمعدل أعلى من البيئات النجمية الأقل كثافة سكانية، مما يؤدي إلى المزيد من الاصطدامات والاندماجات. وهنا، في قلوب العناقيد النجمية، يتوقع علماء الفلك إمكانية العثور على الثقوب السوداء، وهي المنتجات النهائية لهذه التفاعلات. لقد رأينا تلميحات لها في أنواع أخرى من العناقيد، ولكن بما أن الثقوب السوداء لا تبعث الضوء حتى تمتص اللحم النجمي، فإن العثور عليها أمر صعب للغاية.
بحث تورنيامينتي وزملاؤه عن القلائص بطريقة غير مباشرة. وقاموا بنمذجة كتلة العنقود والحركات النجمية باستخدام بيانات من جايا، وهو قمر صناعي يرسم مواقع ثلاثية الأبعاد وسرعات النجوم في درب التبانة. ثم أجروا عمليات محاكاة لمحاولة إعادة إنتاج هذه الملاحظات. ووجدوا أن عمليات المحاكاة التي أجروها كانت الأقرب إلى الكتلة المرصودة عندما أدرجوا اثنين أو ثلاثة من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية في المزيج.
هذه الثقوب السوداء إما لا تزال موجودة في العنقود أو تم طردها قبل أقل من 150 مليون سنة، مما يعني أنها يجب أن تدور حول محيطها الآن. وهذا الطرد الأخير يعني أن آثار تأثير الجاذبية للثقوب السوداء لا تزال موجودة في قلب العنقود.
أما بالنسبة للثقوب السوداء نفسها، فلم يتمكن الباحثون من تحديد موقعها الدقيق. لكنهم يقولون إن هذه النتيجة تشير بقوة إلى أن القلائص تحتوي على أقرب الثقوب السوداء المرشحة للنظام الشمسي، أقرب بعشر مرات من الثقوب السوداء المرشحة السابقة. بالطبع نحن لسنا في أي خطر منهم، فقد وجد الباحثون أن أسرع ما يمكن لأي من هذه الثقوب السوداء أن يسافر هو 10 كيلومتر في الثانية، حتى لو كانوا يتحركون في اتجاهنا فسيستغرق الأمر وقتًا طويلاً جدًا للحصول عليه هنا.
وعلى أية حال، فإن الثقوب السوداء ليس لديها قوة جاذبية أكبر من أي نجم له كتلة مكافئة. لذلك، نحن لسنا في خطر من الثقوب السوداء المارقة ذات الكتلة النجمية أكثر من خطر النجوم المارقة من نفس الكتلة.
يساعدنا هذا الاكتشاف على فهم المجموعة غير المرئية من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية في درب التبانة بشكل أفضل، ويمنحنا نظرة ثاقبة حول كيفية توزيع هذه الأجسام الغامضة في المجرة.
اقرأ أيضا:
- اكتشف علماء الفيزياء الفلكية ثقوبًا سوداء جديدة أقرب إلى الأرض
- تم قياس الكتلة الدوامة حول ثقب أسود هائل لأول مرة