إن نفاثات الثقب الأسود ضخمة جدًا لدرجة أنها قد تهز علم الكونيات

ويمتد زوج من النفاثات المنبعثة من ثقب أسود على مسافة 23 مليون سنة ضوئية، أي ما يعادل طول 220 مجرة ​​درب التبانة. وهذا كبير جدًا لدرجة أنه قد يغير فهمنا لكل من الثقوب السوداء وبنية الكون.

يقول مارتن هاردكاسل من جامعة هيرتفوردشاير بالمملكة المتحدة: “إذا كنت تفكر في النفاثات كشيء، فيمكنك القول إن هذا هو أكبر جسم نعرفه في الكون”.

تأتي هذه التدفقات، التي أطلق عليها هاردكاسل وزملاؤه اسم بورفيريون، من ثقب أسود في مجرة ​​بعيدة، على بعد حوالي 7.5 مليار سنة ضوئية من الأرض. الضوء الذي يصل إلينا منها بدأ الآن رحلته عندما كان عمر الكون 6.3 مليار سنة فقط، أي ما يقرب من نصف عمره الآن.

وحدد الباحثون النفاثات، بالإضافة إلى ما لا يقل عن 10 مجموعات أخرى من النفاثات التي يبلغ قطرها أيضًا ملايين السنين الضوئية، باستخدام تلسكوب مصفوفة التردد المنخفض (LOFAR)، الذي يتكون من آلاف هوائيات الراديو عبر العديد من البلدان الأوروبية. ساعدت عمليات الرصد اللاحقة باستخدام التلسكوبات في الهند وهاواي في تحديد موقع المجرة المضيفة.

يقول هاردكاسل إنه لإنتاج مثل هذه التدفقات الضخمة، كان على الثقب الأسود المسؤول أن يبتلع ما يعادل مادة الشمس كل عام لمدة مليار سنة. عندما تسقط المادة في الثقب الأسود خلال هذا الإطار الزمني، سوف يلتوي بعضها ويتسارع بواسطة المجال المغناطيسي للثقب الأسود، مما يؤدي إلى قذفها إلى الفضاء لتشكل التدفقات.

يقول هاردكاسل: في الكون المبكر، كانت المادة متجمعة معًا بشكل وثيق أكثر مما هي عليه في كوننا الحالي، مما يجعل استمرار التدفقات على مدى فترة زمنية طويلة دون أن يقاطعها جسم كوني آخر أمرًا غير معتاد. “يعود هذا إلى فترة من الكون حيث كانت المجرات نشطة للغاية. هناك الكثير مما يحدث، ومع ذلك فقد تمكن هذا الثقب الأسود من الاستمرار في الانفجار دون رادع تقريبًا لمدة مليار عام.

تقول لورا أوليفيرا نيتو من معهد ماكس بلانك للفيزياء النووية في ألمانيا: “كنت أعتقد أن شيئًا كهذا مستحيل”. “ببساطة لأنه يبدو أكبر من أن يحافظ عليه [jet] لفترة طويلة.”

وتقول إنه حتى محاكاة كيفية تشكل مثل هذا الشعاع الضخم أو ما قد تكون عليه آثاره أمر صعب للغاية بسبب المسافات التي ينطوي عليها الأمر. “إنه تحدي حقيقي أن نحاول فهم كيف يكون هذا ممكنًا جسديًا. لا يمكننا وضعها في جهاز كمبيوتر، فهي كبيرة جدًا”.

يقول هاردكاسل إن البورفيريون يمتد إلى حد كبير بحيث يمكن أن يؤثر على تكوين المجرات الأخرى، ويضخ الطاقة والمجالات المغناطيسية إلى مناطق أخرى. يمكن أن يساعد هذا أيضًا في تفسير سر مصدر حقول الكون المغناطيسية. يقول هاردكاسل: “إنها تضخ الطاقة والمجالات المغناطيسية والجسيمات في الفراغات الموجودة بين المجرات”. “هذه آلية لنقل المجالات المغناطيسية من مقاييس صغيرة جدًا إلى مقاييس كبيرة جدًا.”

قد تؤدي هذه التدفقات أيضًا إلى زعزعة بعض النظريات الكونية، التي تفترض أن الأجسام مثل الثقوب السوداء ليس لها تأثير على جزء كبير من الكون.

“نتيجة كهذه تظهر أنه إذا كنت تريد أن تفهم كيف يتشكل ويتطور هيكل الكون واسع النطاق، فعليك أيضًا أن تفكر في كيفية تأثير المكونات الأصغر فيه، مثل الأنظمة التي قد تنتج مثل هذا التدفق الخارجي، عليه “، يقول أوليفيرا نيتو.