سر الثقوب السوداء العملاقة.. لماذا تخالف توقعات العلماء؟
تقترح دراسة جديدة نشرت بالعدد الأخير من "رسائل مجلة الفيزياء الفلكية"، أنه قد ينمو كل ثقب أسود مع توسع الكون.
الثقوب السوداء في الكون أكبر مما توقع علماء الفيزياء الفلكية أن تكون عليه، والآن، تقترح دراسة جديدة نشرت بالعدد الأخير من "رسائل مجلة الفيزياء الفلكية" السبب، وهو أنه قد ينمو كل ثقب أسود مع توسع الكون.
وتدعي الفرضية الجديدة، المسماة "الاقتران الكوني"، أنه مع توسع الكون إلى الخارج بعد الانفجار العظيم، تنمو معه أيضًا كل الأجسام ذات الكتلة، والثقوب السوداء، باعتبارها من أضخم الأجسام الموجودة، تنمو أكثر.
وتنبع هذه الفرضية من تموجات الجاذبية التي تحدث عندما ينغلق ثقبان أسودان هائلان في المدار، ويلتفان إلى الداخل ويتصادمان.
ومنذ عام 2015، لاحظ العلماء في مرصد مقياس التداخل بالليزر لموجات الجاذبية (LIGO) ومقياس تداخل برج العذراء، المصممين لاكتشاف موجات الجاذبية هذه، العديد من عمليات اندماج الثقوب السوداء.
لكن الأمواج تحتوي على لغز، وبناءً على توزيع الحجم المقدر للنجوم في الكون، يجب أن يكون للثقوب السوداء كتل أقل من 40 ضعف كتلة الشمس تقريبًا، لكن البيانات المأخوذة من موجات الجاذبية هذه تظهر أن العديد من الثقوب السوداء تزيد عن 50 كتلة شمسية، وبعضها يقترب من 100 كتلة شمسية.
والتفسير الشائع لعدم التوافق هذا هو أن الثقوب السوداء تنمو بمرور الوقت عن طريق التهام الغاز والغبار والنجوم وحتى الثقوب السوداء الأخرى، ولكن نظرًا لأن الثقوب السوداء غالبًا ما تتشكل بعد انفجارات نجمية عملاقة تسمى المستعرات الأعظمية، فإن العديد من الثقوب السوداء تظهر في مناطق من الفضاء لا تحتوي على أي من هذه المواد.
واقترح علماء الفلك تفسيرات بديلة ، لكنهم جميعًا يقترحون تغييرات غير مرئية في فهم العلماء الحالي لدورات حياة النجوم، ولا أحد يستطيع تفسير التنوع الهائل في حجم الثقوب السوداء المندمجة التي اكتشفتها مراصد موجات الجاذبية.
وتقترح الورقة الجديدة ، التي نُشرت في "رسائل مجلة الفيزياء الفلكية"، شرحًا لكتل الثقوب السوداء المدمجة الكبيرة والصغيرة، وهو أن الكتل المتضخمة للثقوب السوداء ليست نتيجة أي شيء يأكلونه ، ولكنها بدلاً من ذلك بطريقة ما مرتبطة بتوسع الكون نفسه.
وهذا يعني أن جميع الثقوب السوداء في الكون - بما في ذلك الثقوب السوداء المندمجة التي تم اكتشافها في تجارب موجات الجاذبية ، والثقوب السوداء المتجولة في أطراف مجرتنا، وحتى الثقوب السوداء الهائلة الهائلة في مراكز معظم المجرات ، تنمو بمرور الوقت.
