Minufiyah.com

تقدم عرب نيوز الأخبار الإقليمية من أوروبا وأمريكا والهند وباكستان والفلبين ودول الشرق الأوسط الأخرى باللغة العربية لغير المتجانسين.

اكتشف العلماء سر ولادة الثقوب السوداء الأولى في الكون

يستغرق الثقب الأسود الهائل وقتًا طويلاً للنمو ، حتى لو كان جائعًا. وهكذا ، فإن الكيفية التي تشكلت بها الثقوب السوداء التي تبلغ كتلتها بلايين المرات من كتلة الشمس في المليار سنة الأولى من عمر الكون ظلت لغزًا دائمًا.

لكن العمل الجديد الذي قام به فريق دولي من علماء الكونيات يشير إلى إجابة: تدفقات المادة الباردة التي تشكلت بواسطة المادة المظلمة الغامضة تعمل على توليد الثقوب السوداء نتيجة موت النجوم البدائية الضخمة.

قال دانييل والين ، عالم الكونيات بجامعة بورتسموث: “هناك وصفة لثقب أسود كتلته 100.000 شمسي عند الولادة ، نجم بدائي كتلته 100.000 كتلة شمسية”. المستقل. “في الكون اليوم ، نشأت الثقوب السوداء الوحيدة التي اكتشفناها جميعًا من انهيار النجوم الضخمة. لذا يجب أن يكون الحد الأدنى للكتلة للثقب الأسود ما لا يقل عن ثلاث إلى أربع كتل شمسية.

لكن الفجوة بين نجم كتلته 4 شمسي ونجم كتلته 100000 كتلة شمسية ضخم ، نجم “ضخم” ، إذا تمركز حول الشمس ، سيمتد إلى مدار بلوتو. يقول الدكتور والين إنه على مدار العشرين عامًا الماضية ، ركزت معظم الأبحاث حول الكوازارات الكونية المبكرة – المراكز شديدة السطوع من المجرات المدعومة بالثقوب السوداء الهائلة – على الظروف المضبوطة بدقة والتي سمحت بتكوين مثل هذا النجم البدائي الضخم.

لكن واحد ورقة جديدة نشرت في المجلة طبيعة سجيةيستخدم الدكتور ويلان وزملاؤه النمذجة الحاسوبية العملاقة للتطور الكوني لإظهار أنه بدلاً من أن تتكون من مجموعة من الظروف المتخصصة للغاية ، تنهار النجوم البدائية العملاقة بشكل طبيعي في “بذور” الكوازارات من مجموعة من الظروف الأولية. ، على الرغم من ندرتها نسبيًا ، إلا أنها أقل حساسية بكثير. ويبدأ كل شيء بالمادة المظلمة.

READ  مرض الكبد الدهني: قد يكون التهاب دواعم السن أحد أعراض حالة موجودة في فمك

قال الدكتور والين: “إذا نظرت إلى المحتوى الكلي ، يمكنك تسميته إجمالي محتوى الطاقة الشامل للكون ، 3 في المائة منه في شكل مادة كما نفهمها” – مادة مكونة من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات والهيدروجين. والهيليوم وهلم جرا. لكن “24 في المائة على شكل مادة مظلمة ، ونعلم أنها ناتجة عن حركة المجرات والمجرات ، لكننا لا نعرف ما هي.”

بمعنى ، يبدو أن المادة تتفاعل فقط مع المادة العادية من خلال الجاذبية ، وجاذبية المادة المظلمة هي التي أوجدت أكبر بنية في الكون: الشبكة الكونية. قال الدكتور والين إنه في وقت مبكر من الكون ، انهارت مساحات شاسعة من المادة المظلمة تحت ثقلها إلى خيوط طويلة ، مما أدى إلى سحب المادة العادية معها ، وخلق شبكة من الخيوط وتقاطعاتها.

ستتشكل المجرات والنجوم في النهاية داخل الخيوط ، خاصة في المقاطع العرضية الغنية بالمواد للخيوط.

قال الدكتور والين عن التقاطعات: “نسميها الهالة ، الهالة الكونية ، ونعتقد أن هذا هو المكان الذي تشكلت فيه النجوم البدائية الأولى.”

لإنشاء نجم بدائي كبير بما يكفي لتشكيل ثقب أسود هائل وتشكيل كوازار خلال المليار سنة الأولى من الكون ، يجب أن تنمو الهالة إلى أبعاد هائلة في ظل ظروف خاصة: لا توجد نجوم أخرى في الجوار. تكوين الهيدروجين الجزيئي للحفاظ على برودة الغاز ، والتدفقات الأسرع من الصوت للغاز لإبقاء الهالة مضطربة. طالما أن الهالة باردة ومضطربة بدرجة كافية ، فإنها لا يمكن أن تلتحم لتصبح نجمًا ، وتستمر في مرحلة نموها حتى تولد أخيرًا ضخمة.

قال الدكتور والين إنه إذا اشتعلت النيران في نجم ضخم ، واحترق لبقية حياته ، وسقط في ثقب أسود ، فإنه يحتاج إلى الوصول إلى الغاز لينمو بشكل كبير ، “لأن الطريقة التي ينمو بها الثقب الأسود تبتلع الغاز.”

READ  تم إصدار عاصفة شمسية كبيرة بعد انفجار كبير من الشمس ضرب الأرض

ولكن بدلاً من الظروف الدقيقة المطلوبة لتكوين نجم هائل وفي النهاية ثقب أسود فائق الكتلة ، تشير عمليات المحاكاة التي أجراها الدكتور والين وزملاؤه إلى أن الغاز البارد يتدفق في هالة من الخيوط المحدودة للشبكة الكونية. العوامل المطلوبة لتشكيل النجوم البدائي في النماذج القديمة.

قال الدكتور والين: “إذا كانت تدفقات التراكم البارد هي الدافع لنمو هذه الهالات ، فيجب أن تنبض هذه الهالات” ، “ينبض بها الكثير من الغاز بسرعة بحيث يمنع الاضطراب الغاز من الانهيار وتشكيل نجم بدائي”.

عندما قاموا بمحاكاة مثل هذه الهالة التي يغذيها تدفق التراكم البارد ، لاحظ الباحثون تكوين نجمين بدائيين ضخمين ، أحدهما بحجم 31000 شمس والآخر بحجم 40.000 شمس. بذور الثقوب السوداء الهائلة.

قال الدكتور والين: “كان الأمر بسيطًا جدًا. اختفت مشكلة استمرت 20 عامًا بين عشية وضحاها. في أي وقت يكون هناك تدفقات باردة تدفع الغاز إلى هالة في الشبكة الكونية” ، يكون لديك الكثير من الاضطرابات ، ويكون لديك بذرة ضخمة من تكوين نجمي ضخم وبذور كوازار ضخمة. ستحصل على الخلق. “

هذا اكتشاف يطابق عدد الكوازارات التي لوحظت في بداية الكون ، مع ملاحظة أن الهالات الكبيرة كانت نادرة في تلك الحقبة المبكرة ، وأن الكوازارات كانت موجودة أيضًا.

لكن العمل الجديد عبارة عن محاكاة ، ويريد العلماء أن يرصدوا تشكيل الكوازارات الكونية المبكرة في البرية بعد ذلك. يمكن للأدوات الجديدة مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي أن تجعل ذلك حقيقة واقعة قريبًا نسبيًا.

قال الدكتور والين: “ستكون شبكة الإنترنت قوية للرؤية” ، مضيفًا أن ولادة الثقوب السوداء يمكن رؤيتها في غضون مليون أو مليوني عام من الانفجار العظيم.