أعلنت الباحثة بريامفادا ناتاراجان وفريقها أن سُحب الغاز الهائلة الخالية من العناصر الثقيلة انهارت مباشرة لتكوّن ثقوباً سوداء، دون المرور بمرحلة تكوّن النجوم، وهي العملية المعروفة بالانهيار المباشر. وتبيّن أن الثقوب الناتجة تمتلك عشرات الآلاف من كتلة الشمس خلال بضع مئات الملايين من السنين بعد الانفجار العظيم. وتبرز هذه النتائج صعوبة تفسير وجود ثقوب سوداء فائقة الكتلة في عصور مبكرة من الكون عبر النمو التدريجي من بقايا النجوم وحدها. وتؤكد البيانات الحديثة وجود بذور ثقيلة تولّدت مباشرة من الغاز المتدهور، وهو ما يدفع إلى إعادة التفكير في آليات تكوين العمالقة الكونية.
أوضح علماء فلك أوروبيون صحة هذه النظرية من خلال ملاحظات حديثة باستخدام تلسكوب جيمس ويب. أشاروا إلى أن المجرة المعروفة باسم UHZ1 تحتوي على ثقب أسود نشط يتغذى على الغاز المحيط به، ويُقدر وجوده بنحو 470 مليون سنة بعد الانفجار العظيم وتبلغ كتلته نحو 10 ملايين كتلة شمسية. كما أظهر النظام المعروف Infinity Galaxy وجود ثقب أسود كبير داخل مخزن غازي يدعم تكوّن الثقوب السوداء عبر الانهيار المباشر نتيجة تصادم مجرتين. وتؤكّد هذه الاكتشافات دعم نموذج الانهيار المباشر وتوفّر إطاراً لفهم تشكّل العمالقة الكونية في المراحل المبكرة من عمر الكون.
البذور الثقيلة والانهيار المباشر
توضح النتائج أن بذوراً ثقيلة ولدت من انهيار سُحب الغاز دون المرور بمرحلة تشكل النجوم، وهي آلية تمنح الثقوب السوداء الناشئة سرعة للوصول إلى أحجام هائلة. وتُقدر كتلة هذه البذور بعشرات الآلاف من أضعاف كتلة الشمس، ما يجعلها أكثر قدرة على بلوغ ملايين الكتل الشمسية خلال مئات الملايين من السنين. وتعيد هذه الصورة تشكيل مفاهيم نشأة المجرات وتطورها في الأزمنة المبكرة، حيث تكون البيئة الغازية أكثر كثافة وأكثر حدة. وتتيح الملاحظات من JWST احتمال اكتشاف بذور ثقيلة مماثلة في عوالم بعيدة.
نافذة جيمس ويب على العمالقة القديمة
توضح JWST أمام العلماء نافذة جديدة تتيح فهم عمالقة الكون المبكر من خلال رصد ثقوب سوداء كبيرة في المجرات المبكرة. وتحديداً، يؤكد وجود ثقب أسود بنحو 10 ملايين كتلة شمسية في UHZ1 قبل نحو 470 مليون سنة من الانفجار العظيم أن هذه الكتلة الكبيرة يمكن أن تكون نتيجة بذور ثقيلة ولدت عبر الانهيار المباشر. كما تشير النتائج إلى أن وجود ثقب أسود داخل مخزن غازي في Infinity Galaxy يعزز فكرة الانهيار المباشر كآلية مبكرة لتكوين الثقوب السوداء وتشكيل المجرات، وهو ما يفتح أفقاً لفهم التفاعل بين هذه الثقوب والبيئة المحيطة بها.
