قد يكشف تلسكوب فضائي جديد سيتم إطلاقه قريبًا عن نوع جديد من الثقب الأسود "بوزن الريشة" والذي سيتحدى النظريات الحالية حول تكوين الثقب الأسود
اكتشف علماء الفلك ثقوبًا سوداء تتراوح كتلتها من عدة أضعاف كتلة الشمس إلى عشرات المليارات. توقعت مجموعة من العلماء الآن أن يتمكن تلسكوب نانسي جريس الروماني الفضائي التابع لناسا من العثور على نوع من الثقب الأسود "بوزن الريشة" الذي استعصى اكتشافه حتى الآن.
اليوم، تتشكل الثقوب السوداء عندما ينهار نجم ضخم أو عندما تندمج الأجسام الضخمة. لكن العلماء يشتبهون في أن الثقوب السوداء "الشمسية" الأصغر حجما، بما في ذلك بعض الثقوب ذات الكتل الشبيهة بالأرض، يمكن أن تكون قد تشكلت في اللحظات الأولى الفوضوية للكون المبكر.
وقال ويليام ديروكو، الذي قاد البحث حول كيفية اكتشاف رومان لها: "إن اكتشاف مجموعة من الثقوب السوداء جوليان ذات كتلة الأرض سيكون خطوة مذهلة إلى الأمام في علم الفلك وفيزياء الجسيمات". "إذا وجدناهم، فسوف يحدث هزة في مجال الفيزياء النظرية."
تولد أصغر الثقوب السوداء التي تتشكل اليوم عندما ينفد وقود نجم ضخم. ويضعف الضغط الخارجي مع تراجع الاندماج النووي، وبالتالي فإن الجاذبية الداخلية تفوز بلعبة شد الحبل. ينكمش النجم وقد يصبح كثيفًا جدًا لدرجة أنه يصبح ثقبًا أسود.
ولكن هناك حد أدنى من الكتلة المطلوبة: على الأقل ثمانية أضعاف كتلة شمسنا. سوف تصبح النجوم الأخف أقزامًا بيضاء أو نجومًا نيوترونية.
لكن الظروف في بداية الكون ربما سمحت بتكوين الثقوب السوداء بشكل أسهل بكثير. سيكون للثقب الأسود الذي يزن كتلة الأرض أفق حدث - نقطة اللاعودة للأجسام التي تسقط فيه - يبلغ حوالي 9 ملم.
عندما كان الكون يتشكل، يعتقد العلماء أنه مر بمرحلة قصيرة ولكن مكثفة تعرف باسم التضخم حيث توسع الفضاء بشكل أسرع من سرعة الضوء. وفي ظل هذه الظروف الخاصة، ربما انهارت المناطق التي كانت أكثر كثافة من المناطق المحيطة بها لتشكل ثقوبًا سوداء جوليانية منخفضة الكتلة.
وتتنبأ النظرية بأن أصغر الثقوب السوداء تبخرت قبل أن يصل الكون إلى عمره الحالي، لكن تلك التي لها كتلة مماثلة للأرض يمكنها البقاء على قيد الحياة.
وسيكون لاكتشاف هذه الأجسام الصغيرة تأثير كبير على الفيزياء وعلم الفلك.
وقال كالياش ساهو، عالم الفلك الذي لم يشارك في البحث: "سيكون لهذا الاكتشاف آثار على كل شيء، مثل تكوين المجرات ومحتوى المادة المظلمة للكون والتاريخ الكوني". "سيكون التحقق من هوياتهم عملاً شاقاً وسيحتاج علماء الفلك إلى الكثير من الإقناع، لكن الجهود ستؤتي ثمارها".
وقد كشفت الملاحظات بالفعل عن تلميحات إلى أن مثل هذه الأجسام قد تكون كامنة في مجرتنا. قد تكون الثقوب السوداء اليوليانية غير مرئية، لكن التجاعيد في الزمكان ساعدت في جمع المشتبه بهم المحتملين.
Microdistortion هو تأثير رصدي يحدث لأن وجود الكتلة يشوه نسيج الزمكان. عندما يبدو لنا جسم ما من وجهة نظرنا وكأنه ينجرف بالقرب من نجم في الخلفية، يجب أن يعبر ضوء النجم الزمكان الملتوي حول الجسم. إذا كانت المحاذاة قريبة بشكل خاص، يمكن أن يعمل الجسم كعدسة طبيعية، حيث يقوم بتركيز وتضخيم ضوء نجمة الخلفية.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
