قبل أسبوعين (27 نوفمبر) ، نشر علماء الفلك بحثًا في مجلة Nature يدعون أنهم عثروا على ثقب أسود عملاق مستحيل ليس بعيدًا جدًا عن الأرض. إذا كانت صحيحة ، لكانت صدمة كبيرة للفيزياء الفلكية ، مما قلب النظريات حول كيف وأين تتشكل مثل هذه الثقوب السوداء الضخمة. ولكن يبدو أنهم كانوا على خطأ.
اعتقد الباحثون أنهم وجدوا الثقب الأسود النادر الضخم ، كتلة شمسنا 70 مرة ، كجزء من نظام ثنائي يعرف باسم LB-1 يبعد 15000 سنة ضوئية عن الأرض. ولكن الآن ، وجدت ورقتان مستقلتان تم نشرهما في قاعدة بيانات arXiv هذا الأسبوع نفس المشكلة الأساسية في هذا الادعاء: فقد اعتمدت على دليل على أن الثقب الأسود غير المرئي كان يتلوى بشكل طفيف جدًا حيث كان نجمه الثقيل ، المعروف باسم النجم B ، يدور حوله . يشير الفرق بين تذبذب الثقب الأسود الطفيف والحركة السريعة للنجم إلى أن الثقب الأسود كان أكبر بكثير - إذا كانوا قريبين من حجم بعضهم البعض ، فستتوقع أن يتحرك الثقب الأسود مثل النجم. ومع ذلك ، وفقا للورقتين الجديدتين ، أساء الباحثون تفسير ما يرونه في ضوء النظام البعيد.
تخيل مصارع السومو يخفق كرة البولينج في دوائر في نهاية سلسلة طويلة. هذه هي الطريقة التي عمل بها نموذج هذا النظام في ورقة الطبيعة. سوف يتحول المصارع في هذا السيناريو (الثقب الأسود) ذهابًا وإيابًا قليلاً لتعويض وزن الكرة (النجم المرافق) ، لكن الكرة ستقوم بمعظم الحركة. إذا كنت تعرف كتلة كرة البولينغ وتعرف كم كانت تتحرك كل منها ، فيمكنك حساب كتلة مصارع السومو.
تكمن المشكلة في أن الضوء المتلألئ الذي بنى عليه الباحثون الادعاء - المسمى "خط انبعاث Hα" - يبدو الآن أنه لم يأت من الثقب الأسود على الإطلاق. وهذا يعني أن قياس الكتلة المذهل للعقل قد يكون خطأ.
قال جاكي فاهرتي ، عالِم الفيزياء الفلكية في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي في مدينة نيويورك ، الذي لم يكن لديه هذا النجم B عالي الكتلة ، وهذا أحد المكونات. ثم الثقب الأسود هو المكون الآخر. تشارك في أي من هذه الأوراق. "إذن لديك هذين الشيئين اللذين تنظر إليهما ولكنهما يمكن أن يتشوشا مع بعضهما البعض."
عمومًا ، التلسكوبات على الأرض ليست حادة بما يكفي لحل الأجسام الفردية في أنظمة النجوم بشكل جيد بما يكفي لقياس تحركاتها - خاصة عندما يكون أحد تلك الأجسام عبارة عن ثقب أسود ، لا يمكن رؤيته إلا من "قرص التنامي" الرقيق للمادة حول جسمه الرئيسي . لذا تتطلب دراسة هذه الأنظمة غالبًا تحليل الأنماط في الترددات الفردية للضوء القادم من الأنظمة ، واستخدامها لاستخلاص استنتاجات حول ما يحدث داخلها.
يحتوي LB-1 على مصدر بيانات مشرق للغاية: كل الضوء الذي يخرج من النجم B العادي في النظام. يمكن للباحثين قياس تحركاته باستخدام تأثير دوبلر ، مما يجعل أطوال موجات الضوء تطول ويظهر الضوء أحمر اللون عندما يتحرك النجم بعيدًا عن الأرض ، ثم يصبح أكثر ضبابية قليلاً عندما يعود إلى الأرض. يمكن للباحثين تتبع تأثير دوبلر في سلسلة من خطوط الانبعاث - خاصة الترددات الساطعة للإشعاع التي تتوافق مع السمات الفردية للنجم.
في ورقة الطبيعة ، وجد الباحثون خط انبعاث آخر في النظام ، خط Hα ، لا يبدو أنه يأتي من النجم الطبيعي. ووجدوا أنه أظهر أيضًا تأثير دوبلر معتدل ، مما يشير إلى أن مصدره يتحرك قليلاً ، ملمحًا إلى أنه من المحتمل أن يكون قد جاء من قرص المواد حول ثقب أسود غير مرئي في النظام. ما توصلت إليه الأوراق الجديدة هو أن باحثو الطبيعة فشلوا في فصل البيانات تمامًا عن المصدر الساطع والنجم والمصدر الخافت. كان هذا التلويح الواضح في خط Hα نوعًا من الوهم الذي تم إنشاؤه بواسطة الضوء من النجم المرافق ، ويختفي بمجرد طرح هذا المصدر بشكل صحيح. أيًا كان ما يجعل خط Hα لا يتحرك على الإطلاق بالنسبة إلى النظام.
"بعد الإشارة إلى ذلك ، من السهل جدًا الفهم - إنه ليس شيئًا غامضًا ، وأعتقد أن معظم علماء الفلك سيفهمون الحجة ويوافقون على ذلك ،" ليو سي. شتاين ، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة ميسيسيبي الذي لم يشارك أيضًا في أي من هذه الأوراق ، قال لعلم الحياة.
وقال إنه بعد رؤية الأوراق الجديدة ، فإنه "متشكك للغاية" في ادعاء صحيفة Nature الأولية حول كتلة الثقب الأسود.
إذا لم يتحرك خط Hα ، فهذا يعني أحد أمرين ، جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، عالما الفيزياء الفلكية كريم البدري وإليوت كواتيرت كتبا في ورقتهما ، أحدهما نشر إلى arXiv الذي حدد مشكلة Hα.
وكتبوا "أحد التفسيرات التي يمكن تصورها هو أن الرفيق هو ثقب أسود بكتلة أعلى من المبلغ عنها".
ربما يكون الثقب الأسود ضخمًا جدًا لدرجة أنه لا يبدو أنه يتلوى على الإطلاق تحت تأثير الجاذبية لنجمه المرافق.
وكتبوا "نحن نعتبر هذا السيناريو غير محتمل للغاية".
لا يوجد دليل آخر على وجود ثقب أسود كبير في النظام.
لذا فإن السيناريو الأكثر ترجيحًا هو أن النظام يحتوي على ثقب أسود نموذجي أكثر أو أقل على مقياس الشمس ، وخط Hα يأتي من مصدر آخر ، كما هو موضح في ورقة arXiv الثانية ، من فريق أكبر من Katholieke جامعة لوفين والمرصد الملكي في بلجيكا.
حددت ورقة ثالثة ، من فريق من الباحثين من نيوزيلندا وكندا وأستراليا ، العديد من القضايا الأخرى في ورقة الطبيعة ، بما في ذلك أن المؤلفين ربما أخطأوا في تقدير المسافة إلى النظام. قال شتاين إن الأمر مقنع ، لكن مشكلة Hα تمثل مشكلة أكثر وضوحًا.
لا يزال النظام مثيرًا للاهتمام ، وقال البدري في تغريدة إنه يتطلع إلى دراسته بمزيد من التفصيل. لكنها تتناسب بشكل أكثر دقة مع النظريات الحالية للفيزياء الفلكية ، والتي تشرح بسهولة الثقوب السوداء الأصغر في هذه المنطقة من الفضاء ، لكنها تكافح لتوضيح كيف يمكن أن يكون ثقب أسود أكبر بكثير.
قال فاهرتي لـ Live Science: "هذه قصة عن كيفية تقدم العلم". "أصبح العلماء مفتونين حقًا لأنه كان نوعًا من دفعة مثيرة للاهتمام لما قد نعتبره في نظريتنا للتطور النجمي. لكن العلم يتقدم أيضًا عندما نتحقق بعناية من عمل بعضنا البعض ، وهذا ما حدث في هذه الحالة."
