هل تساءلت يومًا عن عدد الثقوب السوداء القريبة؟ حسنًا ، لقد ذهبت وكالة ناسا واحتسبتهم لك. تتمثل مهمة Swift الأولى في مسح السماء بحثًا عن انفجارات أشعة جاما ، ولكن خلال فترة التوقف ، تبحث المركبة الفضائية عن الأشياء التي تنبعث منها الأشعة السينية. وتعد الثقوب السوداء الفائقة الكتلة واحدة من أقوى مصادر الأشعة السينية.
أجرى علماء وكالة ناسا الذين يستخدمون القمر الصناعي سويفت أول تعداد كامل للمجرات مع ثقوب سوداء مركزية نشطة ، وهو مشروع مسح السماء بأكملها عدة مرات على مدى تسعة أشهر.
يحتوي المسح الشامل على السماء على أكثر من 200 ثقب أسود فائق الكتلة يسمى Active Galactic Nuclei ، أو AGN ، ويوفر إحصاءًا محددًا لنشاط الثقب الأسود في الكون المحلي. اكتشف الفريق العديد من الثقوب السوداء الجديدة التي كانت مفقودة سابقًا ، حتى في المجرات المدروسة جيدًا ، والمفاجآت الأخرى أيضًا.
قال جاك تولر من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا ، غرين بيلت ، ماريلاند ، الذي قاد هذا الجهد: "نحن واثقون من أننا نشهد كل ثقب أسود نشط وواسع النطاق خلال 400 مليون سنة ضوئية من الأرض". "مع مرور كل شهر ، أصبحنا قادرين على التعمق في الكون ، وأصبح التعداد أكثر ثراءً."
AGN لديها كتلة من الملايين إلى مليارات من الشمس ، والتي تقتصر داخل منطقة حول حجم نظامنا الشمسي. يشير مصطلح "نشط" إلى عملية السحب النشط للغاز والنجوم بأكملها وتوليد كميات وفيرة من الطاقة من قلب مجري صغير في العملية. تتضمن الأمثلة الكوازارات والمجرات السيفرتية.
تم بناء Swift في المقام الأول لدراسة انفجارات أشعة جاما. أثناء فترات الانتظار بين الفترات المتتالية ، يقوم التلسكوب Swift's Burst Alert Telescope ، الحساس لأشعة X-ray الأعلى طاقة ، بمسح السماء. يولد AGN أشعة سينية بالإضافة إلى العديد من أشكال الضوء الأخرى. ومع ذلك ، يتم إخفاء العديد من AGN خلف الغبار والغاز ، والتي تمنع الضوء المنخفض الطاقة ، مثل الضوء المرئي. نظرًا لأن الأشعة السينية ذات الطاقة العالية اختراق للغاية ، يمكن لـ Swift الكشف عن AGN التي فاتتها المسوحات الأخرى ، مما يسمح بعدد غير متحيز.
يبدو أن كل مجرة ضخمة تقريبًا تحتوي على ثقب أسود فائق الكتلة ، ولكن يبدو أن نسبة قليلة منها فقط نشطة. الثقب الأسود المركزي لمجرتنا خامل ، وهذا الثقوب السوداء وما شابهها غير مدرجة في تعداد سويفت. كان من المحتمل أن تكون جميع الثقوب السوداء نشطة مرة واحدة ، ولماذا يظل بعضها نشطًا والبعض الآخر خامدًا في الكون المحلي الحديث هو لغز.
قال ريتشارد موشوتسكي من جودارد ، قائد فريق الإحصاء: "لا يمكنك فهم الكون دون فهم الثقوب السوداء". "ربما تنشأ حوالي 20 في المائة من جميع الطاقة المشعة في الكون - معظم الأشعة السينية ، وجزء كبير من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء ، وكمية كبيرة من موجات الراديو - بطريقة أو بأخرى من نشاط AGN."
أحد نتائج التعداد الرئيسية هو اكتشاف AGN في مجرات انفجار النجوم ، والتي تكون مشرقة من تكوين النجوم. هذه AGN المغطاة بالغبار ، والتي كشفت عنها Swift ، ستمكن من إجراء اختبار مفصل لفكرة أن نشاط الثقب الأسود وتكوين النجوم يسيران جنبًا إلى جنب ، ويغذيان بعضهما البعض. يرى Swift أيضًا تلميحات عن ثقوب سوداء شرنقة ، مدمجة جدًا في الغبار بحيث تكون غير مرئية تمامًا باستثناء نطاق الأشعة السينية عالي الطاقة.
وقال تولر إن النتائج الأولية للتعداد ، من البيانات التي تم جمعها في عام 2005 ، هي "أول طعم للأشياء القادمة". يتم تكديس كل مسح للسماء فوق عمليات المسح الموجودة ، وهو ما يعادل التعرض الطويل للكاميرا ، لذلك سيتم اكتشاف الثقوب السوداء من أعماق الكون في النهاية.
يبني Swift على مسحين آخرين. أكمل القمر الصناعي الأوروبي INTEGRAL مسحًا بالأشعة السينية عالي الطاقة في وقت سابق من عام 2006 ، على الرغم من أن هذا ركز على مستوى المجرة وليس السماء بأكملها. أجرى مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لناسا مسحًا بالأشعة السينية منخفض الطاقة لجزء صغير من السماء ، مقدمًا عينة من الثقوب السوداء الأكثر إضاءة التي تشكلت في الكون المبكر.
يحمل Swift أيضًا الأشعة السينية والتلسكوبات فوق البنفسجية / البصرية ، مما يتيح تأكيدًا سريعًا لمرشحي المجرات النشطين الجدد. هذه التغطية الواسعة في ثلاثة أنظمة طول موجة حاسمة بالنسبة لدراسات الثقب الأسود.
قال Craig Markwardt من Goddard وجامعة ماريلاند ، الذين جمعوا بيانات Swift لمدة تسعة أشهر في صور السماء بالكامل: "يمكن استخدام كتالوج Swift ذو الثقب الأسود بألف طريقة". "من الصعب تصديق أن السماء كلها مليئة بالثقوب السوداء. أنت بحاجة إلى رؤية أشعة إكس قوية مثل Swift لرؤية لرؤيتها ".
تم إطلاق Swift في نوفمبر 2004 ، وهي مهمة لوكالة ناسا تديرها Goddard بالشراكة مع وكالة الفضاء الإيطالية ومجلس أبحاث فيزياء الجسيمات وعلم الفلك ، المملكة المتحدة. يتحكم موظفو جامعة ولاية بنسلفانيا في العلوم وعمليات الطيران. قامت وكالة ناسا جودارد ببناء تلسكوب Burst Alert.
يقدم فريق NASA Goddard هذا التعداد في مؤتمر صحفي اليوم في سان فرانسيسكو في اجتماع شعبة الفيزياء الفلكية عالية الطاقة للجمعية الفلكية الأمريكية.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
