صورة حية لثقب أسود فائق الكتلة يقذف المادة

استخدم علماء الفلك تلسكوبًا افتراضيًا بحجم الأرض لالتقاط نفاثة من المواد التي تم قذفها من الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة مسييه 87.

نفث المواد المنبعث من الثقب الأسود M87 يكاد يكون بسرعة الضوء. الصورة: ر.-س. لو (SHAO)، إي. روس (MPIfR)، س. داغنيلو (NRAO/AUI/NSF)

صورة جديدة للثقب الأسود الهائل في مركز مجرة مسييه 87 (M87) هي أول ثقب أسود يُصوَّر مباشرةً على الإطلاق. تكشف الصورة لحظة اصطدام النفث، الذي يتحرك بسرعة تقارب سرعة الضوء، بالمادة التي تدور حول الثقب الأسود الهائل قبل أن يُمتص إلى سطحه، في عملية تُسمى التراكم. نشر الباحثون تفاصيل الصورة في 26 أبريل في مجلة نيتشر .

أظهرت الصورة السابقة النفث والثقب الأسود الهائل، ولكن ليس جنبًا إلى جنب. وصرح عالم الفلك جاي يونغ كيم، من جامعة كيونغبوك الوطنية في كوريا الجنوبية ومعهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي، والذي شارك في الفريق: "تُكمل هذه الصورة الجديدة الصورة بإظهار المنطقة المحيطة بالثقب الأسود والنفث في الوقت نفسه".

التُقطت أول صورة تاريخية للثقب الأسود M87، الذي تبلغ كتلته 6.5 مليار مرة كتلة الشمس ويبعد 55 مليون سنة ضوئية عن الأرض، بواسطة تلسكوب أفق الحدث (EHT) عام 2017، ونُشرت بعد عامين. تأتي الصورة الجديدة لـ M87 ونفثه من بيانات عام 2018 من المصفوفة العالمية للمليمتر/دون المليمتر (GMVA)، وتلسكوب جرينلاند، ومصفوفة أتاكاما الكبيرة للمليمتر/دون المليمتر (ALMA)، والتي تُشكل معًا جهازًا افتراضيًا بحجم الأرض (يشبه شبكة EHT).

تحتوي معظم المجرات الكبيرة، أو كلها، على ثقوب سوداء فائقة الكتلة في مراكزها. بعضها، مثل مجرة M87، يستهلك كميات هائلة من المادة على شكل غاز وغبار، وحتى نجومًا غير محظوظة تقترب منها كثيرًا. تتميز النفثات الناتجة بقوة هائلة، إذ تسافر بسرعة تقارب سرعة الضوء، ويمكن أن تمتد لآلاف السنين الضوئية، وأحيانًا تتجاوز حدود مجراتها المضيفة. لكن الباحثين ما زالوا لا يفهمون كيف تفعل الثقوب السوداء فائقة الكتلة ذلك. يقول رو-سين لو، العالم في مرصد شنغهاي الفلكي، إنهم بحاجة إلى البحث عن مصدر النفث في أقرب مكان ممكن من الثقب الأسود.

بالإضافة إلى إثبات أن النفث ينشأ من ثقب أسود فائق الكتلة، تُظهر الصورة الجديدة أيضًا ظل الثقب الأسود. فعندما تدور المادة حول ثقب أسود فائق الكتلة بسرعة تقارب سرعة الضوء تحت تأثير جاذبيته الهائلة، تسخن المادة وتتوهج، مما يُكوّن الحلقة الصفراء الظاهرة في هذه الصورة لمجرة M87 والثقب الأسود فائق الكتلة في مركز مجرة درب التبانة، القوس A* (Sgr A*). وفي وسط الهالة الصفراء، يسود ظلام دامس، وهو ظل الثقب الأسود.

تختلف الصورة الجديدة لـ M87 أيضًا عن صورة EHT في أنها تلتقط المنطقة عند طول موجي أطول للضوء، مما يؤثر على ما يمكن لعلماء الفلك رؤيته. عند هذا الطول الموجي، يمكنهم رؤية كيفية خروج النفاثات من حلقة الانبعاث المحيطة بالثقب الأسود الهائل، وفقًا لتوماس كريشباوم، الباحث في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي. الحلقة في الصورة الجديدة أكبر بنسبة 50% من صورة EHT. يشير هذا الاختلاف إلى أن الثقب الأسود M87 يلتهم المادة بسرعة أكبر.

باستخدام شبكة من التلسكوبات، سيحاول علماء الفلك فهم كيفية قذف الثقوب السوداء الهائلة لنفثات قوية من المادة. وستساعدهم هذه الملاحظات أيضًا على تفسير العمليات المعقدة العديدة التي تحدث بالقرب من الثقوب السوداء.

آن كانغ (حسب الفضاء )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/anh-chup-truc-tiep-ve-sieu-ho-den-phun-vat-chat-4598613.html