MoM-BH*-1: جسم كوني لامع قد يخفي ثقباً أسود بكتلة 100 ألف شمس

يُعد MoM-BH-1* مصدراً كونياً شديد السطوع وصغير الحجم، رصده تلسكوب جيمس ويب الفضائي ضمن مسح «ميراج أو ميراكل» (Mirage or Miracle). ويرى الفلكيون ضوءه كما كان قبل نحو 660 مليون سنة من الانفجار العظيم، أي في مرحلة مبكرة جداً من تاريخ الكون.

ولا يرجح العلماء أن يكون هذا الجسم نجماً عادياً. فالاحتمال الأبرز هو أنه ثقب أسود سريع التهام المادة، تحيط به سحابة كثيفة وشبيهة بالنجوم من الغاز. ولهذا أطلق الباحثون عليه وصف «نجم الثقب الأسود»؛ وهي تسمية تصف مظهره وسلوكه المحتمل، لا دليلاً مؤكداً على وجود ثقب أسود داخل نجم تقليدي.

لماذا لا يبدو MoM-BH*-1 نجماً عادياً؟

تتوهج النجوم المعتادة بفضل الاندماج النووي في مراكزها. أما الطاقة التي يرصدها العلماء من MoM-BH*-1 فتتجاوز بكثير ما يمكن لنجم يعمل بالاندماج أن ينتجه بصورة معقولة؛ إذ تشير التقديرات إلى أنه أكثر سطوعاً بنحو 100 مليار مرة من أي نجم معروف. وهذا يرجح أن مصدر الطاقة هو الجاذبية، حيث تتحول طاقة المادة الساقطة نحو الثقب الأسود إلى إشعاع.

كما يكشف طيف الجسم عن مجموعة لافتة من الخصائص، بينها:

• قفزة بالمر عميقة بصورة استثنائية؛ وهي تغير حاد في شدة الضوء يرتبط بامتصاص الهيدروجين.
• خطوط انبعاث هيدروجين عريضة ومعقدة.
• خطوط امتصاص قوية من سلسلة بالمر.
• مؤشرات قليلة على وجود عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم.

وتشير هذه السمات مجتمعة إلى بيئة غازية شديدة الكثافة والاضطراب، وربما بدائية نسبياً، بدلاً من طيف نجم عادي أو نواة مجرية نشطة مكشوفة.

كيف يعمل «نجم الثقب الأسود»؟

وفق النموذج المقترح، يوجد في المركز ثقب أسود تبلغ كتلته نحو 100 ألف كتلة شمسية، ويبتلع المادة المحيطة به بسرعة. وعندما تسقط الغازات إلى الداخل، تتحرر طاقة الجاذبية فتسخّن الغلاف الكثيف المحيط بالثقب الأسود.

ويتحول هذا الغلاف إلى ما يشبه الغلاف الضوئي الزائف؛ أي سطح ظاهري يبعث الضوء كما لو كان سطح نجم. لذلك يبدو النظام بأكمله جسماً مدمجاً وأحمر اللون، رغم أن مصدر طاقته الأساسي ليس الاندماج النووي، بل تراكم المادة حول الثقب الأسود.

وتشير النماذج التي تجمع بين ثقب أسود متنامٍ وغلاف كثيف غني بالهيدروجين إلى أنها تعيد إنتاج سطوع MoM-BH*-1 ولونه بصورة أفضل من التفسير النجمي المباشر. ويُعتقد أن الغلاف يمتد على مقياس يقارب حجم النظام الشمسي، مع بقاء بنيته الدقيقة مرتبطة بالنموذج المستخدم.

وقد لا يكون اللون الأحمر ناتجاً عن الغبار بالضرورة. فالإشعاع الصادر من المنطقة القريبة من الثقب الأسود يمكن أن تمتصه المادة المحيطة أو تشتته ثم تعيد إطلاقه، ما يدفع الضوء الخارج نحو أطوال موجية أطول وأكثر احمراراً.

هل يفسر ذلك «النقاط الحمراء الصغيرة»؟

كشف تلسكوب جيمس ويب عن عدد كبير من الأجسام الصغيرة والحمراء واللامعة في الكون المبكر، ويطلق عليها الفلكيون اسم «النقاط الحمراء الصغيرة». وقد جعل حجمها المدمج وأطيافها غير المعتادة من الصعب تحديد طبيعتها بدقة.

وتكمن أهمية MoM-BH*-1 في أن انبعاثه، وفق الفرضية المطروحة، يهيمن على ضوء مجرته المضيفة، ما يجعل مصدر الطاقة أسهل للدراسة. وإذا حدثت عملية تراكم غازية محاطة بغلاف كثيف في أنظمة أقل عزلة، فقد تكون بعض النقاط الحمراء الصغيرة الأخفت أجساماً مشابهة تختبئ داخل مجرات فتية.

في هذه الحالة، لن تكون النقاط الحمراء الصغيرة مجموعة واحدة من النجوم التقليدية، بل قد تمثل ثقوباً سوداء تنمو بسرعة، تجعلها شرانق الغاز الكثيفة تبدو شبيهة بالنجوم في صور الأشعة تحت الحمراء.

وقد تساعد هذه الفكرة أيضاً في فهم كيفية ظهور ثقوب سوداء فائقة الكتلة في وقت مبكر جداً من تاريخ الكون. فالغلاف الكثيف قد يتيح لبذرة الثقب الأسود التهام المادة بمعدل مرتفع، لكن MoM-BH*-1 وحده لا يثبت المسار الكامل الذي أدى إلى نمو الثقوب السوداء العملاقة اللاحقة.

لماذا قد لا تظهر الأشعة السينية؟

من المتوقع أن يصدر الثقب الأسود الذي يلتهم المادة، إذا كان مكشوفاً نسبياً، إشعاعاً قوياً عالي الطاقة، بما في ذلك الأشعة السينية. لكن وجود شرنقة غازية سميكة يغير ما يستطيع الإفلات إلى الفضاء.

فالأشعة السينية المتولدة قرب الثقب الأسود قد تُمتص أو تتشتت مرات عديدة داخل الغلاف، قبل أن يعاد توزيع جزء من طاقتها في صورة إشعاع أقل طاقة، مثل الأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء.

ويوفر ذلك تفسيراً محتملاً لكون MoM-BH*-1 وأجسام مشابهة ساطعة في رصد جيمس ويب بالأشعة تحت الحمراء، لكنها ضعيفة أو غير مكتشفة في الأشعة السينية. غير أن هذا استنتاج منسجم مع نماذج الثقوب السوداء المحاطة بالغاز، وليس قياساً مباشراً يثبت أن كل فوتون سيني مفقود خضع لهذه العملية.

لماذا لم يصبح «نجماً من ثقب أسود» تصنيفاً مؤكداً بعد؟

تعتمد الفكرة على أدلة غير مباشرة. فقد قاس جيمس ويب ضوء الجسم وطيفه، لكنه لم يصوّر ثقباً أسود داخل غلاف غازي بصورة مباشرة. كما أن الطيف الحالي لا يحتوي على سمة واحدة تحسم وحدها استبعاد جميع التفسيرات البديلة.

ولا تزال احتمالات أخرى بحاجة إلى الاختبار، بما فيها تراكيب تجمع بين مجرة مدمجة، وغاز غير مألوف، وغبار، ومجموعات نجمية، ونشاط لثقب أسود محجوب. لذلك فإن نموذج «نجم الثقب الأسود» يُعد مرشحاً قوياً وأفضل تفسير متاح حتى الآن، لكنه ليس تعريفاً نهائياً لطبيعة الجسم.

ومن المتوقع أن تساعد أرصاد إضافية من جيمس ويب في اختبار الخطوط الطيفية التي يتنبأ بها النموذج، وتحديد كثافة الغاز وتركيبه، وقياس حجم المصدر بدقة أكبر، والبحث عن تغيرات في سطوعه، ثم مقارنته بعينة أوسع من النقاط الحمراء الصغيرة.

الخلاصة

أفضل طريقة لفهم MoM-BH*-1 حالياً هي اعتباره مرشحاً لنجم ثقب أسود: ثقب أسود تبلغ كتلته نحو 100 ألف كتلة شمسية، يتغذى بسرعة، ويحيط به غلاف كثيف من الهيدروجين يجعله يتوهج كأنه نجم أحمر هائل. ويدعم هذا التفسير سطوعه الاستثنائي وخصائص خطوط الهيدروجين في طيفه، كما قد يفسر الغلاف الغازي لونه الأحمر وضعف إشارته في الأشعة السينية. لكن النتيجة لا تزال استدلالاً مبنياً على النماذج، وليست تأكيداً لفئة جديدة من الأجرام السماوية.