كيف تشكلت الثقوب السوداء الهائلة، وما المادة المظلمة؟ لغزان كونيان احيرا العلماء، وهو ما جعل فريق من علماء الفلك يقترح تفسيرهما بما يسمى "الثقوب السوداء البدائية" التي تشكلت في بدايات نشأة الكون بعد الانفجار العظيم.

ويرى نيكو كابيلوتي (جامعة ميامي) وجونتر هاسينجر (مدير علوم وكالة الفضاء الأوروبية) وبريامفادا ناتاراجان (جامعة ييل)، أن الثقوب السوداء كانت موجودة منذ بداية الكون، وأن هذه الثقوب السوداء البدائية يمكن أن تكون بحد ذاتها هي المادة المظلمة، وأعلنوا نظريتهم في دراسة جديدة مقبولة للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية.

ويقول هاسينجر، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لوكالة الفضاء الأوروبية، في 17 ديسمبر/ كانون الأول: "الثقوب السوداء ذات الأحجام المختلفة لا تزال لغزا.. نحن لا نفهم كيف أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة يمكن أن تكون ضخمة جدًا".

في الطرف الآخر، قد يكون هناك أيضًا ثقوبا سوداء صغيرة جدًا، كما يظهر في الملاحظات من مرصد (جايا) الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، وإذا كانت موجودة، فهي أصغر من أن تكون تكونت من النجوم المحتضرة.

ويقول نيكو كابيلوتي: "تُظهر دراستنا أنه إذا تشكلت معظم الثقوب السوداء بعد الانفجار العظيم مباشرة، فمن الممكن أن تكون بدأت في الاندماج في الكون المبكر، مكونة المزيد والمزيد من الثقوب السوداء الضخمة بمرور الوقت".

وفقًا لهذا النموذج، سيكون الكون مليئًا بالثقوب السوداء في كل مكان، وستبدأ النجوم بالتشكل حول هذه الكتل من "المادة المظلمة"، مكونة أنظمة ومجرات شمسية على مدى بلايين السنين، وإذا تشكلت النجوم الأولى بالفعل حول الثقوب السوداء البدائية، فإنها ستوجد في الكون في وقت أبكر مما هو متوقع.

ويقول بريامفادا ناتاراجان: "إن وجود الثقوب السوداء البدائية، يمكن أن تكون البذور التي تتكون منها جميع الثقوب السوداء، بما في ذلك تلك الموجودة في مركز مجرة درب التبانة".

ويمكن أن تلعب مهمة إقليدس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، دورًا في السعي لتحديد الثقوب السوداء البدائية باعتبارها المادة المظلمة المرشحة.

ويسلط تلسكوب جيمس ويب الفضائي، الذي سيتم تدشينه الجمعة المقبل، بالتعاون بين ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، وكالة الفضاء الكندية، مزيدًا من الضوء على هذا اللغز، حيث سيكون بمثابة آلة زمنية كونية تنظر لماضي يصل إلى ما يزيد عن 13 مليار عام.

ويضيف هاسينجر: "إذا كانت النجوم والمجرات الأولى تكونت بالفعل فيما يسمى بالعصور المظلمة، فيجب أن يكون ويب قادرًا على رؤية الدليل عليها".