MoM-BH*-1 قد يكون ثقباً أسود مختبئاً داخل سحابة غازية تشبه نجماً

ليس MoM-BH*-1 نجماً عادياً، وربما لا يكون نجماً بالمعنى التقليدي أصلاً. فقد رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي هذا المصدر الأحمر شديد السطوع خلال مسح «ميراج أو ميراكل» (Mirage or Miracle)، ويصلنا ضوؤه من زمن كان فيه عمر الكون نحو 660 مليون سنة فقط. ويبدو أن الجسم يشع طاقة في حدود 100 مليار مرة ما يستطيع أي نجم معروف إنتاجه.

التفسير الأبرز حالياً هو أنه قد يكون «نجماً من ثقب أسود»: ثقباً أسود يلتهم الغاز، لكنه محاط بغلاف كثيف من الهيدروجين يجعله يبدو من الخارج كأنه نجم عملاق. وفي هذا السيناريو، لا يأتي معظم الضوء من الاندماج النووي داخل نجم، بل من المادة التي تسقط نحو الثقب الأسود وتطلق طاقة جاذبية هائلة.

لماذا يصعب اعتباره نجماً عادياً؟

لم يصوّر علماء الفلك الثقب الأسود نفسه مباشرة. وبدلاً من ذلك، قارنوا قياسات جيمس ويب لسطوع المصدر ولونه وطيفه بنماذج مختلفة لمصادر الطاقة المحتملة. وتراكمت عدة مؤشرات تجعل التفسير النجمي التقليدي غير مقنع:

• سطوع يفوق الحدود المعتادة: يبدو أن المصدر ينتج طاقة تعادل نحو 100 مليار مرة طاقة نجم معروف، وهي كمية تتجاوز بكثير ما يمكن للاندماج النووي العادي توفيره.
• فاصل بالمر شديد العمق: يقيس فاصل بالمر التغير الحاد في طيف الضوء عند أطوال موجية مرتبطة بالهيدروجين. وقد بلغ في MoM-BH*-1 نحو 7.7، متجاوزاً الحد المتوقع لمجموعة نجمية عادية خالية من الغبار، بل وحتى القيمة المتوقعة لمجموعة تهيمن عليها نجوم من النوع A.
• لون أحمر من دون دليل واضح على الغبار: لا يظهر الطيف مؤشرات قوية إلى وجود عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم. لذلك لا يبدو احمرار الجسم ناتجاً ببساطة عن امتصاص الغبار لضوئه.
• حجم صغير فلكياً لكنه هائل بمقاييس النجوم: تشير النماذج إلى أن الغلاف المضيء يبلغ تقريباً حجم النظام الشمسي، لا حجم نجم تقليدي.

وتشير هذه الخصائص مجتمعة إلى أن الضوء يتولد ويُعاد تشكيله داخل بيئة كثيفة وغير مألوفة، لا من مجموعة عادية من النجوم التي تضيء بالاندماج النووي وحده.

كيف يعمل نموذج «النجم ذي الثقب الأسود»؟

وفق النموذج المقترح، يحتوي MoM-BH*-1 على ثقب أسود تبلغ كتلته التقديرية نحو 100 ألف كتلة شمسية، تحيط به سحابة سميكة شبه خالية من المعادن، مكوّنة أساساً من الهيدروجين. ويبلغ حجم هذا الغلاف تقريباً حجم النظام الشمسي.

عندما يسقط الغاز نحو الثقب الأسود، تتحول طاقة الجاذبية إلى إشعاع. لكن الغلاف الكثيف قد يمنع هذا الإشعاع من الخروج مباشرة بالشكل القاسي عالي الطاقة المتوقع من قرص تراكم مكشوف. وبدلاً من ذلك، يمتص الغاز الإشعاع ويشتته ويعيد توزيعه، قبل أن يطلقه بأطوال موجية أطول.

والنتيجة ستكون ما يسمى «الغلاف الضوئي الزائف»: سطح خارجي بارد المظهر وأحمر اللون، يشبه سطح نجم، يخفي خلفه محركاً مركزياً أكثر نشاطاً بكثير. وقد يفسر هذا التركيب في آن واحد المظهر النجمي للمصدر وقدرته الاستثنائية على إنتاج الطاقة. كما يمكن للهيدروجين الكثيف نفسه أن يفسر فاصل بالمر العميق الذي ظهر في الطيف.

هل يفسر ذلك «النقاط الحمراء الصغيرة»؟

اكتشف جيمس ويب عدداً كبيراً من المصادر الحمراء المدمجة في الكون المبكر، وأطلق عليها الفلكيون اسم «النقاط الحمراء الصغيرة». وما زالت طبيعتها الفيزيائية موضع نقاش بسبب أحجامها الظاهرية الصغيرة وأطيافها غير المعتادة.

ويقدم نموذج النجم ذي الثقب الأسود احتمالاً مثيراً: فقد تكون بعض هذه النقاط نسخاً أصغر أو أحدث أو أقل لمعاناً من ثقوب سوداء مدفونة داخل أغلفة غازية كثيفة. أما MoM-BH*-1، فقد يكون مثالاً بارزاً لأن الثقب الأسود المحاط بالغلاف ربما يفوق المجرة المضيفة له لمعاناً.

وقد يقدم النموذج أيضاً تفسيراً محتملاً لغياب الأشعة السينية القابلة للرصد من كثير من النقاط الحمراء الصغيرة. فالثقب الأسود النشط المكشوف ينتج عادة إشعاعاً عالي الطاقة، لكن غلافاً سميكاً بما يكفي من الهيدروجين قد يمتص جزءاً كبيراً من هذا الإشعاع أو يحبسه، ثم يعيد إطلاقه في صورة ضوء بصري وأشعة تحت حمراء. وهذه نتيجة يتنبأ بها النموذج، وليست قياساً مباشراً للأشعة السينية الصادرة من MoM-BH*-1.

لماذا لم يُحسم الاكتشاف بعد؟

تثبت البيانات ما رصده جيمس ويب فعلياً: ضوء المصدر وخصائص طيفه. لكنها لا تُظهر الثقب الأسود أو الغلاف الغازي أو تدفق المادة حوله كلٌّ على حدة. أما كتلة الثقب الأسود، وهندسة الغلاف، ومصدر الطاقة، فهي استنتاجات ناتجة عن مقارنة النماذج الفيزيائية بالقياسات المتاحة.

لذلك يقدم الباحثون سيناريو الثقب الأسود المحاط بالغاز بوصفه التفسير الأكثر ترجيحاً، لا دليلاً نهائياً على اكتشاف فئة جديدة من الأجرام. ولا تزال بدائل أخرى ممكنة، من بينها مصدر نجمي فائق الكتلة وخالٍ من المعادن، أو تشكيلات أخرى غير مألوفة من الغاز الكثيف.

ستحتاج الفرضية إلى أطياف إضافية من جيمس ويب وإلى رصد مصادر مشابهة في الكون المبكر. ومن شأن هذه البيانات اختبار التنبؤات المميزة للنموذج، ومعرفة ما إذا كانت «النجوم ذات الثقوب السوداء» تمثل مجموعة واسعة من الأجرام.

في الوقت الحالي، أفضل وصف لـ MoM-BH*-1 هو أنه مرشح قوي: جسم يبدو كالنجم، لكنه يتصرف من ناحية الطاقة أقرب إلى الثقب الأسود، وقد يفتح نافذة جديدة لفهم النقاط الحمراء الصغيرة التي تملأ صور جيمس ويب للكون البعيد.