اكتشفت كتلة غاز فائقة السخونة تدور حول الثقب الأسود لمجرة درب التبانة بسرعة “مذهلة”
(يفتح في علامة تبويب جديدة)
اكتشف علماء الفلك كتلة من الغاز الساخن تدور حول الثقب الأسود الهائل في قلب كوكبنا المجرة بسرعة غير عادية. توصلت دراسة جديدة إلى أن المجال المغناطيسي القوي المحيط بالدموع الهائلة للزمان والمكان قد أدى إلى زيادة شحنة الكريات الغازية الغريبة ، مما أدى إلى تسريعها بنسبة تصل إلى 30٪ من سرعة الضوء.
الهائل ثقب أسود في وسط درب التبانة، المعروف باسم Sagittarius A * ، أكبر بحوالي 4 ملايين مرة من حجم الشمس وتمتد حوالي 40 مليون ميل (60 مليون كيلومتر) عبر. عادة ، أي شيء يقترب جدًا من مثل هذا الثقب الأسود الهائل يتم جره إلى ما وراء أفق الحدث الخاص به بفعل غامرة الجاذبية يحذب. لكن المكتشف حديثا غاز النقطة الساخنة تتحرك بسرعة كبيرة بحيث يبدو أنها شكلت مدارًا مستقرًا حول الفراغ الكوني الهائل.
مدار النقطة الغازية حول القوس A * يعادل حجم مداره الزئبق حول الشمس. كتب الباحثون في ورقة بحثية جديدة نُشرت على الإنترنت في 22 سبتمبر في المجلة ، لكن النقطة المحترقة تكمل دورانًا كاملاً حول الثقب الأسود كل 70 دقيقة ، مقارنة بـ 88 يومًا التي يستغرقها عطارد لقطع نفس المسافة. علم الفلك والفيزياء الفلكية (يفتح في علامة تبويب جديدة).
“هذا يتطلب سرعة مذهلة تبلغ حوالي 30٪ من سرعة الضوء” ، كما قال المؤلف الرئيسي للدراسة ماسيك ويلجوس ، عالم الفلك في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي في ألمانيا ، قال في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة). هذا حوالي 201.2 مليون ميل في الساعة (323.8 مليون كم / ساعة) ، أو حوالي 3000 مرة أسرع من أرض يتحرك حول الشمس.
متعلق ب: هل الثقوب السوداء ثقوب دودية؟
اكتشف الباحثون لأول مرة النقطة المدارية في عام 2017 باستخدام تلسكوب Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) في تشيلي. تلسكوب ALMA ، المكون من 66 هوائيًا ، هو واحد من ثمانية تلسكوبات تشكل شبكة Event Horizon Telescope (EHT) ، التي أنتجت أول صورة مباشرة للقوس A * في مايو من هذا العام.
كان الباحثون يعايرون ALMA للتركيز على القوس A * لمشروع EHT عندما اكتشفوا شيئًا غير عادي الأشعة السينية توهج قادم من الفضاء المحيط بالثقب الأسود.
ال الاشعاع الكهرومغناطيسي من التوهج ، والذي كان مرئيًا أيضًا في الأشعة تحت الحمراء و مذياع، كانت شديدة الاستقطاب ، أو ملتوية ، وتظهر عليها علامات تسارع السنكروترون – حيث يخضع الجسم لتسارع متعامد مع سرعته. يحدث هذا النوع من التسارع عندما تدفع الجسيمات المشحونة للأمام بقوة مغناطيسي المجال ، مثل كيفية شحن مسرعات الجسيمات الاصطناعية الإلكترونات، بالنسبة الى ScienceAlert (يفتح في علامة تبويب جديدة).
التفسير الوحيد لهذا النوع من التسارع هو أن التوهج نشأ من القرص الممغنط للثقب الأسود – حلقة من المادة تحيط بثقب أسود يتم تثبيتها في مكانها بواسطة مجال مغناطيسي قوي ، والذي يوازن قوى الجاذبية التي تسحب المادة في الفراغ الكوني. لذلك ، استنتج الباحثون أن الأصل الوحيد الممكن للشعلة هو كتلة غاز فائقة الشحن محصورة داخل هذا القرص.
كشفت مجموعات بحثية مختلفة عن إشارات مماثلة من نقاط ساخنة تدور بسرعة حول ثقوب سوداء أخرى ، وفقًا للبيان. ومع ذلك ، فإن هذه هي المرة الأولى التي يُلاحظ فيها توهج ينبعث من نقطة ساخنة في الراديو وكذلك الأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية ، كما كتب الباحثون في الورقة.
(يفتح في علامة تبويب جديدة)
يعتقد الباحثون أن موجات الراديو التي اكتشفوها قد تعني أن النقطة الساخنة تتباطأ وتفقد بعض طاقتها ، وفقًا للبيان. قد يشير هذا إلى أن فقاعة الغاز ستتباطأ في النهاية بما يكفي لتتغلب جاذبية الثقب الأسود على الدرع المغناطيسي المحيط بها وتسحب الغاز أخيرًا إلى فجها اللامتناهي.
يأمل الباحثون في إمكانية استخدام هذه المعلومات الجديدة للمساعدة في تتبع النقاط الساخنة الإضافية حول الثقوب السوداء الأخرى.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة إيفان مارتي فيدال ، عالم الفلك الراديوي بجامعة فالنسيا في إسبانيا ، في البيان: “في المستقبل ، يجب أن نكون قادرين على تتبع النقاط الساخنة عبر الترددات باستخدام الملاحظات المنسقة متعددة الأطوال”. “إن نجاح مثل هذا المسعى سيكون علامة فارقة حقيقية لفهمنا لفيزياء التوهجات في مركز المجرة.”
متعلق ب: هل تنفجر الثقوب السوداء؟
بينما تعمل الدراسة الجديدة على تحسين فهمنا لقلب الثقب الأسود لمجرة درب التبانة ، قال الباحثون إنه لا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن القوس A *.
حتى الآن ، كافحت التلسكوبات للتركيز على البنية فائقة الكتلة لأنها تشتعل بشكل متكرر ، وتطلق إشعاعات كهرومغناطيسية تتداخل مع أجهزة الاستشعار الدقيقة. لكن الجديد تلسكوب جيمس ويب الفضائي إرادة تلعب دورًا رئيسيًا في البحث المستقبلي حول القوس A * لأنه سيكون قادرًا على رؤية ما وراء هذا التداخل.
قال ويلجوس: “آمل ، يومًا ما ، أن نشعر بالراحة عندما نقول إننا ‘نعرف’ ما يجري في القوس A *”. ولكن هذا اليوم ليس اليوم.
نُشر في الأصل على Live Science.
