أخبار عالمية

تُظهر صورة جديدة نفاثات من البلازما تنطلق من ثقب أسود هائل

ملبورن: في عام 2019 ، عندما التقط علماء الفلك الصورة الأولى لظل الثقب الأسود – هالة برتقالية زاهية على شكل دونات ناتجة عن الجاذبية الشديدة للثقب الأسود التي تنحرف الضوء حولها – تم الترحيب بها بحق باعتبارها اختراقًا.

الآن ، انضممت إلى فريق Event Horizon Telescope لمتابعة إنجازهم السابق ، من خلال إنشاء صورة جديدة تُظهر نفاثات من البلازما يتم إخراجها من قلب ثقب أسود فائق الكتلة مختلف ، في مركز مجرة ​​Centaurus A.

ثقب قنطورس أ الأسود أقل كثافة بحوالي 120 مرة من ثقب M87 ، المجرة التي تم رصد هالة الثقب الأسود فيها (والتي تحتوي أيضًا على مجموعتها الخاصة من نفاثات البلازما). لذلك لم يكن من المتوقع وجود ظل للثقب الأسود أو رؤيته في حالة Centaurus A.

لكن النتائج ، التي نُشرت في مجلة Nature Astronomy ، تقدم رؤية رائعة أخرى للثقوب السوداء الضخمة التي تكمن في مركز العديد من المجرات.

سمي القنطور أ بهذا الاسم لأنه ألمع جسم (ومن ثم “أ”) في كوكبة قنطورس ، في السماء الجنوبية. تظهر Centaurus A كواحدة من أكبر المجرات الراديوية في سمائنا ، بسبب قربها النسبي ، على بعد 15 مليون سنة ضوئية من الأرض.

في طيف الضوء المرئي ، تتميز هذه المجرة بـ “حارة غبار” مظلمة تمنع رؤيتنا لمركزها. لكن موجات الراديو لا تتأثر بهذه المادة ، لذلك يمكن لعلماء الفلك الراديوي دراسة مركزها بالتفصيل.

يحتوي Centaurus A ، مثله مثل المجرات الأخرى “النشطة” ، على ثقب أسود هائل في مركزه ، تتغذى عليه المواد التي تتساقط باتجاهه. ينتهي الأمر بالكثير من هذه المواد إلى السقوط أو الدوران حول الثقب الأسود. لكن بعضها – من خلال عملية لم يتم فهمها بعد – تم إطلاقها في زوج من “الطائرات” المتعارضة تمامًا.

تعد نفاثات البلازما هذه واحدة من أكثر سمات المجرات غموضًا وحيوية. يسافرون بسرعات قريبة من سرعة الضوء ، وبالتالي تصبح تأثيرات نظرية النسبية لأينشتاين مهمة.

أحد التنبؤات هو أن الطائرة التي تسافر نحونا ستبدو أكثر إشراقًا ، في حين أن الطائرة المعارضة ، التي تسافر بعيدًا عنا ، ستبدو باهتة. في الواقع ، الدراسات التفصيلية لأكثر المجرات نشاطًا تكشف فقط عن نفاثة من جانب واحد ، مع نفاثة مضادة باهتة للغاية بحيث لا يمكن ملاحظتها.

Centaurus A هي واحدة من الأمثلة القليلة التي شوهدت من قبل كل من الطائرات النفاثة والنفاثة المضادة. قدمت الملاحظات باستخدام شبكة من التلسكوبات ، بما في ذلك تلسكوب باركس الذي يبلغ طوله 64 مترًا التابع لـ CSIRO و Australia Telescope Compact Array ، أكثر الصور تفصيلاً حتى الآن.

استخدم فريقنا شبكة دولية من سبعة تلسكوبات تمتد عبر أمريكا الشمالية والجنوبية والقارة القطبية الجنوبية. (لا تمتلك أستراليا للأسف مواقع المراقبة على ارتفاعات عالية اللازمة لإجراء هذا النوع من المراقبة). صورت التلسكوبات نفاثات الثقب الأسود بتفاصيل أكثر 16 مرة من الصور السابقة.

كشف هذا عن شيئين: الأول ، والمثير للدهشة بعض الشيء ، أنه لا يوجد شيء يُرى بالقرب من الثقب الأسود نفسه ؛ وثانيًا ، والأكثر إثارة للاهتمام ، يبدو أن الحواف الخارجية للطائرات فقط هي التي تصدر إشعاعات.

في حين شوهد هذا “السطوع الحواف” في العديد من المجرات النشطة القريبة الأخرى ، فهذه هي المرة الأولى التي شوهد فيها في Centaurus A ، وتم رؤيته بوضوح.

يمكن أن تتألق حافة الطائرة بفعل تفاعل البلازما النفاثة مع الغاز والغبار في المجرة. يشير ضيق النفاثات أيضًا إلى أن المجالات المغناطيسية القوية قد تلتف حول الطائرة ، وقد تؤدي أيضًا إلى حواف أكثر إشراقًا وخلق “عمود فقري” غير مرئي للطائرة.

تشبه الهندسة العامة للطائرة وخصائصها تلك الخاصة بالطائرة في M87 ، بالإضافة إلى الطائرات التي أطلقتها الثقوب السوداء الأصغر (عشرات الكتل الشمسية بدلاً من الملايين أو المليارات) في مجرتنا درب التبانة.

يدعم هذا فكرة أن نفس العمليات تحدث في كل من الثقوب السوداء فائقة الكتلة ونظيراتها الأخف ، مما يشير إلى أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة هي مجرد نسخة موسعة من الثقوب الأصغر ، دون الحاجة إلى أي آليات فيزيائية جديدة (أو إضافية) ليتم استدعاؤها.

بالنسبة لسبب عدم رؤيتنا لأي شيء بالقرب من الثقب الأسود فائق الكتلة نفسه ، فمن الممكن أن يتم حظر خط بصرنا بسبب سقوط مادة كثيفة باتجاه الثقب الأسود. قد نكون قادرين على رؤية المزيد من خلال زيادة تردد المراقبة لدينا في نطاق تيراهيرتز ، لكن هذا يمثل تحديًا تقنيًا كبيرًا.

أدت قيود COVID إلى التخلي عن حملة المراقبة الخاصة بنا لعام 2020 ، لكن مصفوفة Event Horizon Telescope عادت للعمل لحملة في أبريل من هذا العام ، مع مزيد من الملاحظات لـ M87 و Centaurus A في قائمة أهدافها.

مصدر آخر تمت ملاحظته بالفعل هو الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة ​​درب التبانة. أقرب بكثير من قنطورس A (15 مليون سنة ضوئية) أو M87 (55 مليون سنة ضوئية) ، يبعد 25000 سنة ضوئية “فقط” ، لكنه أيضًا أقل كتلة بكثير – ما يقرب من خمسة ملايين ضعف كتلة شمسنا.

بينما نعتقد أن هذا الثقب الأسود كان نشطًا في الماضي البعيد ، لم تكشف الملاحظات الأخيرة عن أي نفاثات ساطعة تخرج من مركز مجرتنا ، مما يشير إلى أنها ليست نشطة حاليًا ، ولكن من المحتمل أن تصبح نشطة مرة أخرى في المستقبل. سيكون من المثير للاهتمام أن نرى ما ستكشفه ملاحظاتنا القادمة.

إنتاج الصحافة القائمة على الأدلة له تكلفة. في الوقت الذي تمر فيه وسائل الإعلام الأسترالية بأزمة ، تنتج The Conversation تغطية إخبارية موثوقة كتبها خبراء ونحن نعتمد على المانحين لإبقاء الأضواء لدينا مضاءة. إذا كنت تقدرنا ، يرجى إظهار لنا بأنك أصبحت متبرعًا شهريًا.

.
المصدر : مواقع أخبارية

اترك رد