فقاعة من الغاز الساخن تتدفق حول الثقب الأسود الهائل في مركز مجرتنا

صورة ارشيفية

اكتشف علماء الفلك فقاعة ساخنة من الغاز تدور حول الثقب الأسود الهائل لمجرة درب التبانة “منطقة الرامي أ*” بسرعة تزيد عن 200 مليون ميل في الساعة.

وتدور الفقاعة الساخنة حول “منطقة الرامي أ*” عند ما يقارب ثلث سرعة الضوء في مدار مماثل لحجم مدار كوكب عطارد، ويكمل دائرة كاملة في ما يزيد قليلا عن الساعة.

ويقول العلماء إن هذا الاكتشاف يمكن أن يساعدنا في فهم أفضل للبيئة الغامضة والديناميكية للفراغ الهائل في قلب مجرتنا.

وقال المؤلف الرئيسي، الدكتور ماسيك ويلغوس، من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي في ألمانيا: “نعتقد أننا ننظر إلى فقاعة غاز ساخنة تدور حول منطقة الرامي أ* في مدار مشابه لحجم مدار كوكب عطارد – ولكن يصنع حلقة كاملة في نحو 70 دقيقة فقط”. وأضاف: “هذا يتطلب سرعة مذهلة تبلغ نحو 30% من سرعة الضوء”.

واكتشف فريق دولي “النقطة الساخنة” باستخدام تلسكوب “ألما” (مصفوفة أتاكاما كبيرة المليمتر / ما دون المليمتر) في جبال الأنديز الشيلية.

والثقوب السوداء الهائلة هي مناطق كثيفة بشكل لا يصدق في مراكز المجرات. وتعمل كمصادر جاذبية مكثفة ترفع الغبار والغاز من حولها.

وتقع “منطقة الرامي أ*” على بعد نحو 26 ألف سنة ضوئية فقط من الأرض، وهي واحدة من عدد قليل جدا من الثقوب السوداء في الكون حيث يمكننا بالفعل مشاهدة تدفق المادة في مكان قريب.

ولكن، نظرا لأن المنطقة تمتص كل الضوء المحيط، فمن الصعب للغاية رؤيتها، لذلك أمضى العلماء عقودا في البحث عن تلميحات عن نشاط الثقب الأسود.

وأجريت الملاحظات الحديثة بواسطة المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) بالتعاون مع “مقراب أفق الحدث” (EHT) لتصوير الثقوب السوداء.

وفي أبريل 2017، وقع ربط ثمانية تلسكوبات راديوية موجودة في جميع أنحاء العالم، ما أدى إلى ظهور أول صورة على الإطلاق لـ”منطقة الرامي أ*”.

واستخدم الدكتور ويلغوس وزملاؤه بيانات “ألما” المسجلة في وقت واحد مع ملاحظات مقراب أفق الحدث الخاصة بـ “منطقة الرامي أ*”.

وكان هناك المزيد من القرائن على طبيعة الثقب الأسود مخبأة في قياسات “ألما” فقط، والتي أجري بعضها، بالصدفة، بعد وقت قصير من انبعاث انفجار أو توهج لطاقة الأشعة السينية من مركز مجرة ??درب التبانة واكتشفها تلسكوب تشاندرا الفضائي التابع لناسا.

ويُعتقد أن هذه الأنواع من التوهجات، التي لوحظت سابقا باستخدام تلسكوبات الأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء، مرتبطة بـ “النقاط الساخنة”، فقاعات الغاز التي تدور بسرعة كبيرة وقريبة من الثقب الأسود.

وأوضح الدكتور ويلغوس: “ما هو جديد ومثير حقا هو أن مثل هذه التوهجات لم تكن موجودة حتى الآن بوضوح إلا في عمليات رصد الأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء لمنطقة الرامي أ*. وهنا نرى للمرة الأولى مؤشرا قويا جدا على أن النقاط الساخنة التي تدور حول المدارات موجودة أيضا في عمليات الرصد الراديوي”.

ويصل أقل من 1% من المادة في البداية داخل تأثير الجاذبية للثقب الأسود إلى أفق الحدث، أو نقطة اللاعودة، لأن جزءا كبيرا منها يُقذف.

وبالتالي، فإن انبعاث الأشعة السينية من المواد خافت بشكل ملحوظ، مثل معظم الثقوب السوداء العملاقة في المجرات في الكون القريب.

وقالت المؤلفة المشاركة في الدراسة جيسي فوس، طالبة الدكتوراه في جامعة رادبود بهولندا: “ربما تكون هذه النقاط الساخنة المكتشفة عند أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء هي مظهر من مظاهر نفس الظاهرة الفيزيائية. عندما تبرد البقع الساخنة التي تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء، تصبح مرئية بأطوال موجية أطول، مثل تلك التي رصدها مرصد ألما ومقراب أفق الحدث”.

وكان يُعتقد أن التوهجات تنشأ من تفاعلات مغناطيسية في غاز شديد الحرارة يدور بالقرب من الثقب الأسود. ونتائج هذه الدراسة تدعم هذه الفكرة.

وقالت الدكتورة مونيكا موسيبرودزكا، المؤلفة المشاركة، من جامعة رادبود: “الآن نجد دليلا قويا على أصل مغناطيسي لهذه التوهجات وتعطينا ملاحظاتنا فكرة عن هندسة العملية. البيانات الجديدة مفيدة للغاية لبناء تفسير نظري لهذه الأحداث”.

وتشير عمليات المسح بواسطة “ألما” وأداة GRAVITY في التلسكوب الكبير جدا (VLT)، التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي، الذي يراقب الأشعة تحت الحمراء، إلى أن التوهج ينشأ في كتلة من الغاز، والتي تدور حول الثقب الأسود بنحو 30% من سرعة الضوء في اتجاه عقارب الساعة في السماء، مع مواجهة مدار البقعة الساخنة تقريبا.