من يغذّي من: المجرّة أم ثقبها الأسود؟ سريع
يشبه نموّ المجرّة رقصة بين شريكين: في مركز كل مجرّة كبيرة تقريبًا يوجد ثقب أسود فائق الكتلة، وهما ينموان معًا. لكن من يقود هذه الرقصة؟ أظهرت ملاحظات المجرّات الحقيقية إجابة متناقضة: في المجرّات الحلزونية، مثل مجرّتنا درب التبانة، يبدو أن الثقب الأسود يجرّ نموّ المجرّة خلفه، بينما في المجرّات الإهليلجية، التي تشبه كرات منتفخة، يكتفي باتباعها بشكل سلبي.
لفهم الأمر، أطلق الباحثون محاكاة حاسوبية باسم NIHAO — كونًا افتراضيًا يمكن فيه تتبّع مصير كل مجرّة منذ ولادتها حتى يومنا هذا. قارنوا كتلة الثقب الأسود بتباين سرعات النجوم في مركز المجرّة: كلما كانت النجوم أسرع في حركتها، كان الثقب الأسود أضخم. وهنا ظهرت حقيقة مثيرة للاهتمام: قبل ذروة تشكّل النجوم، عندما تلد المجرّة نجومًا بغزارة، تنمو المجرّة أولًا ثم يلحق بها الثقب الأسود. بعد الذروة، تنعكس الأدوار — الآن الثقب الأسود هو الذي يكتسب الكتلة ويحدّد ما ستكون عليه المجرّة.
هذا الانقلاب له نتيجة غير متوقعة بالنسبة للمجرّات البعيدة التي نراها في شباب الكون. إذا طُبّقت الصيغ القديمة، تبدو الثقوب السوداء هناك ضخمة بشكل مفرط — أثقل بمئات المرات مما ينبغي. لكن التقديرات الجديدة، التي تراعي العلاقات السببية، تُظهر أن الثقوب السوداء القديمة كانت أكثر تواضعًا، ولا يوجد أي اختلال في كتلتها.
الثقب الأسود فائق الكتلة في مركز درب التبانة يزن ما يعادل أربعة ملايين شمس، لكنه بالنسبة للمجرّة مجرّد حبّة رمل — أي واحد من عشرة آلاف من المئة فقط من كتلتها.