اقترح علماء الفلك أن ثقبًا أسودًا غير عادي الحجم في مجرة تعود إلى 13 مليار سنة مضت قد يكون بقايا أولية من فجر الكون. تم اكتشافه بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي، ويبلغ الثقب الأسود 50 مليون مرة كتلة الشمس لكنه يفتقر إلى نجوم محيطة، مما يتحدى النظريات التقليدية للتكون. تشير محاكاة مفصلة إلى أنه قد نشأ من تقلبات الكثافة بعد الانفجار العظيم.
في أغسطس، اكتشف باحثون بقيادة بويوان ليو من جامعة كامبريدج المجرة أبيل 2744-QSO1 باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). هذه المجرة البعيدة، التي تعود إلى 13 مليار سنة، تستضيف ثقبًا أسود بحوالي 50 مليون مرة كتلة الشمس، لكنها تبدو خالية تقريبًا من النجوم.
أشار ليو إلى الشذوذ: «هذا لغز، لأن النظرية التقليدية تقول إنك تشكل النجوم أولاً، أو مع الثقوب السوداء». تقليديًا، تتكون الثقوب السوداء من انهيار نجوم هائلة نفد وقودها.
لشرح ذلك، استكشف فريق ليو مفهوم الثقوب السوداء الأولية، الذي طوره ستيفن هوكينغ وبرنارد كار في عام 1974. هذه الأجسام الافتراضية كانت ستتشكل مباشرة من تقلبات كثافة الكون بعد الانفجار العظيم مباشرة، دون مشاركة نجوم.
اقترحت محاكاة بسيطة أولية هذه الإمكانية، لكن الفريق أجرى نماذج متقدمة تأخذ في الاعتبار ديناميكيات الغاز وتكون النجوم والتفاعلات حول ثقب أسود أولي صغير أولي. على مدى مئات الملايين الأولى من سنوات الكون، تنبأت هذه المحاكاة بنمو يطابق الكتلة المرصودة للثقب الأسود في QSO1، بالإضافة إلى وجود عناصر أثقل.
وصف ليو النتائج: «ليس حاسمًا، لكنه إمكانية مثيرة للاهتمام ومهمة نوعًا ما». أضاف روبرتو مايولينو، من جامعة كامبريدج أيضًا وعضو في فريق الاكتشاف: «الحقيقة أنهم نجحوا في مطابقة خصائص QSO1، سواء من حيث كتلة الثقب الأسود أو الكتلة النجمية أو الإثراء الكيميائي، أمر مثير للاهتمام ومشجع».
لا تزال التحديات قائمة. تنتج المحاكاة القياسية ثقوبًا سوداء أولية تصل إلى حوالي مليون كتلة شمسية، أصغر بكثير من QSO1. ومع ذلك، يمكن للتجمع أن يمكن الاندماج السريع لتحقيق حجم أكبر. بالإضافة إلى ذلك، قد يتطلب التكون حدثًا عالي الطاقة قريبًا مثل انفجار سوبرنوفا، لكن لا يوجد دليل قريب من QSO1.
العمل، المفصل في arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2512.14066، يبرز كيف تدفع ملاحظات JWST نظريات الثقوب السوداء في الكون المبكر.