اضطرابات الأكل في الثقب الأسود

اكتشف باحثون من التخنيون ضمن فريق دولي تيارًا كثيفًا من الغاز يتحرك بسرعة نحو الخارج ويحجب 90% من الأشعة السينية المنبعثة من الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز المجرة

اكتشف فريق دولي من علماء الفلك، يضم البروفيسور إيهود باشر، رئيس معهد آشر لأبحاث الفضاء والدكتور شاي كاسبي من كلية الفيزياء في التخنيون، أن الثقب الأسود الهائل الموجود في قلب المجرة NGC 5548 قد تعرض مؤخرًا لحالة غريبة وغير متوقعة. التغيير الذي يحدث نادرًا جدًا في قلب المجرة النشطة. اكتشف الباحثون تيارًا كثيفًا من الغاز يتحرك بسرعة نحو الخارج، مما يحجب 90% من الأشعة السينية المنبعثة من الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز المجرة.

قد يكشف هذا النشاط عن أشياء جديدة حول التفاعل بين الثقوب السوداء فائقة الكتلة والمجرات المضيفة لها. ونشرت النتائج في المجلة العلمية المرموقة Science.

هذا الاكتشاف هو نتيجة لمجموعة واسعة من عمليات الرصد التي شملت التلسكوبات الرئيسية لناسا ووكالة الفضاء الأوروبية: XMM-Newton، وتلسكوب هابل الفضائي، وSwift، وNuSTAR، وChandra، وIntegral. قامت مجموعة دولية بقيادة جيلي كاسترا من معهد أبحاث الفضاء الهولندي (SRON) بإدارة مشروع المراقبة الأكثر شمولاً لمجرة نشطة في الفترة 2013-2004.
"لقد قمنا بمراقبة دقيقة للتيارات القادمة من المجرات النشطة منذ حوالي عقد من الزمان، ولكن حتى الآن لم نتمكن من كسر آلية عملها. وقال البروفيسور باشر، الخبير العالمي في التحليل الطيفي للأشعة السينية للرياح القادمة من المجرات النشطة: "الآن، في الملاحظات الحالية، حددنا لأول مرة أصل هذه "الرياح" وتمكنا من قياس سرعتها العالية".
ويوضح الباحثون أن الكشف عن الرياح الهائلة هو أول شاهد مباشر على عملية الإخفاء (المتنبأ بها منذ فترة طويلة) المطلوبة لتسريع تيارات الغاز القوية، أو "الرياح"، إلى سرعات عالية. تشير المجموعة إلى أن هذا يعد إنجازًا كبيرًا في فهم التفاعلات بين الثقوب السوداء فائقة الكتلة والمجرات التي تستضيفها.

تسخن المادة التي تسقط في الثقب الأسود، وتنبعث منها الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية، قبل أن يتم ابتلاعها في الثقب. قد يتسبب هذا الإشعاع في هبوب رياح إلى الخارج. يمكن أن تكون الرياح قوية جدًا لدرجة أنها تجرف الغاز الذي كان من الممكن أن يسقط في الثقب الأسود. وتنظم هذه الرياح سقوط المادة في الثقب، وبالتالي قد تؤثر على نمو الثقب الأسود ونمو المجرة. وإذا كانت المادة المتساقطة هي التي تغذي الثقب الأسود، فإن الرياح المكتشفة حديثا دليل على اضطرابات أكله.

لكن الرياح تتشكل فقط إذا كانت نقطة منشأها محمية من الأشعة السينية. ويوفر تيار الغاز المكتشف الآن في مجرة ​​سيفرت NGC 5548 - وهو نوع من المجرات تمت دراسته على نطاق واسع خلال الخمسين سنة الماضية - مثل هذه الحماية، والتي كانت في مكانها لمدة ثلاث سنوات على الأقل.

مباشرة بعد رصد تلسكوب هابل الفضائي NGC 5548 في 22 يونيو 2013، لاحظ الفريق تغيرات جذرية حدثت منذ ملاحظة هابل السابقة في عام 2011. اكتشف أعضاء الفريق وجود غاز أكثر برودة بكثير مما لوحظ سابقًا، مما يشير إلى أن الرياح بردت نتيجة لانخفاض كبير في الأشعة السينية المؤينة الصادرة من قلب المجرة.

إن جمع وتحليل المعلومات من ست ملاحظات سمح للفريق بتجميع أجزاء اللغز. تقوم الثقوب السوداء الهائلة الموجودة في قلب المجرات النشطة مثل NGC 5548 بإزاحة كميات هائلة من المواد من خلال رياح قوية من الغاز المتأين. على سبيل المثال، تصل سرعة الرياح المستمرة لـ NGC 5548، المعروفة منذ عشرين عامًا، إلى ما يزيد عن 1,000 كيلومتر في الثانية.

ولكن الآن ظهرت رياح جديدة، أقوى وأسرع بكثير. يقول كاسترا: "تصل سرعة الرياح الجديدة إلى 5,000 كيلومتر في الثانية". "يحجب تيار الغاز الجديد 90% من الأشعة السينية (ذات الطاقات المنخفضة) التي تأتي من محيط الثقب الأسود، ويغطي حوالي ثلث المساحة التي تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية على بعد بضعة أيام ضوئية من الثقب الأسود". فتحة."

الفيديو: ابتكار جديد من Reno Persson، أحد رواد تطوير ألعاب الفيديو (Assassin's Creed من Ubisoft). يأخذنا الفيلم في رحلة إلى المناطق الداخلية لـ NGC 5548 ويساعدنا على تصور النتائج المقدمة في البحث المعني.