ثقب أسود مخفي قد يفسر الغموض الموجود في قلب مجرتنا

يعد مركز مجرتنا مكانًا غريبًا وفوضويًا، ولكن قد يكون لدينا أخيرًا تفسير للنجوم غير العادية التي تدور هناك. إن ثقبنا الأسود الهائل، القوس A*، محاط بثلاث مجموعات من النجوم، تختلف جميعها بشكل لافت للنظر عن بعضها البعض ولكن بأعمار متشابهة، وقد توصل الباحثون إلى نموذج بسيط نسبيًا يمكنه تفسيرها جميعًا في وقت واحد.

يُطلق على أقرب الأجسام إلى برج القوس A* نجوم S: وهي عبارة عن سرب كروي من النجوم، يقع العديد منها في مدارات طويلة تجعلها قريبة بشكل خطير من الثقب الأسود. يحتوي توزيعها أيضًا على فجوة غريبة غير مفسرة تسمى منطقة التجنب. تحتوي الطبقة التالية على نجوم قرصية في اتجاه عقارب الساعة، وهي نجوم ضخمة تقع في قرص منظم نسبيًا خارج مدارات النجوم S. وأخيرًا، هناك النجوم خارج القرص، والتي توجد في مدارات أكثر تناثرًا، بما في ذلك بعضها الذي يبدو أنه يدور في الاتجاه المعاكس لبقية النجوم.

كان هناك العديد من التفسيرات المقترحة لكل من هذه المجموعات السكانية، ولكن حتى الآن، لم يتمكن أي منها من تفسيرها جميعًا بشكل متسق. قد يكون لدى شياوتشين تشنغ من القبة السماوية في بكين في الصين وزملاؤها حل.

لقد قاموا ببناء نموذج يحتوي على مكون إضافي رئيسي واحد، وهو جسم متوسط ​​الكتلة، ومن المرجح أن يكون ثقبًا أسودًا تبلغ كتلته عدة مئات إلى ألف مرة كتلة الشمس. في نموذجهم، ولدت كل هذه النجوم معًا في نفس القرص من الغاز والغبار، وكلها تدور بدقة داخل هذا القرص الدائري.

ولكن إذا كان هذا الجسم متوسط ​​الكتلة أيضًا بالقرب من مركز المجرة، ويدور على ميل حاد بالنسبة للقرص، فقد يخلق سلسلة من التفاعلات المعقدة بين نجوم القرص. سيكون له التأثير الأقوى على النجوم الخارجية، حيث يؤدي إلى تمدد وإمالة مداراتها كثيرًا حتى أن بعضها قد يبدو وكأنه يدور في الاتجاه الخاطئ، كما تفعل بعض النجوم خارج القرص.

بالنسبة للطبقة المركزية، النجوم القرصية في اتجاه عقارب الساعة، سيكون التأثير المهيمن هو ما يسمى بالرنين، حيث تتوازن جاذبية الجسم متوسط ​​الكتلة وبرج القوس A* لتمديد المدار قليلاً فقط دون إزعاجه كثيرًا. وستظل حركة النجوم S غير متأثرة إلى حد كبير بالجسم الإضافي، وبدلاً من ذلك ستقع في حالة من الفوضى بسبب التفاعلات بين النجوم نفسها – التفاعلات التي تمزق أيضًا النجوم الثنائية من بعضها البعض، مما يخلق بشكل طبيعي منطقة التجنب.

يقول تشنغ: “من خلال ثلاث رقصات جاذبية متميزة، قام هذا الرفيق الكوني بفصل العائلة عن بعضها البعض”. هذه هي أبسط طريقة لتفسير التجمعات السكانية الثلاثة القريبة من مركز المجرة، كما تقول: “من خلال القيام بذلك، فإننا نتجنب التعقيد الأكبر بكثير المتمثل في افتراض أحداث تكوين متعددة ومستقلة دون سبب واضح للتزامن في المكان والزمان”.

ومع ذلك، لم يتم وضع كل التفاصيل، والأهم من ذلك، الرفيق الكوني نفسه. يقول ألبرت زيجلسترا من جامعة مانشستر في المملكة المتحدة: “لا يزال يتعين عليهم العثور على هذا المسبب للاضطراب، كما أن العثور على هذه الثقوب السوداء متوسطة الكتلة ليس بالأمر السهل”. “جميع الكائنات المحتملة التي تم العثور عليها حتى الآن في هذا النطاق الشامل قد سقطت، ويرجع ذلك في الغالب إلى نقص الأدلة”.

لدى الباحثين مرشح محتمل: مجموعة من النجوم تسمى IRS-13E تدور بالقرب من مركز المجرة وربما تحتوي على ثقب أسود في مركزها. ومع ذلك، نحن لسنا متأكدين حتى من أن IRS-13E هو عنقود حقيقي وليس مجرد مصادفة مؤقتة للنجوم – سيستغرق الأمر قياسات أكثر دقة على مدى فترة طويلة من الزمن لتأكيد ما إذا كان يمكنه حقًا تفسير الألغاز الموجودة في مركز المجرة.