مثل عنكبوت كوني وحشي، يقوم ثقب أسود بعيد هائل بتدوير نفث من البلازما في حبل ملتوي ويطلقها بسرعة قريبة من الضوء.
وشهد علماء الفلك هذا المنظر المذهل باستخدام شبكة من التلسكوبات الراديوية، بما في ذلك التلسكوب الفضائي RadioAstron، والتي تم دمجها لتشكل هوائيًا بحجم الأرض. على وجه التحديد، تم تدريب هذه الشبكة لمراقبة قلب متوهج بعيد اسمه 3C 279.
تشتمل هذه الملاحظات على النظرة الأكثر تفصيلاً التي حصل عليها العلماء على الإطلاق لطائرة فيزيائية فلكية تخرج من مجرة ثقب أسود عملاق، وكشف عن نمط ملتوي معقد بالقرب من مصدر الطائرة. يمكن لهذه الصورة الجديدة أن تتحدى النظريات المقبولة حاليًا والتي تم استخدامها لمدة 40 عامًا لشرح كيفية إنشاء هذه النفاثات وكيفية تطورها مع مرور الوقت.
“بفضل RadioAstron وشبكة مكونة من ثلاثة وعشرين تلسكوبًا راديويًا موزعة عبر الأرض، حصلنا على أعلى صورة دقة للجزء الداخلي من المتوهج حتى الآن، مما يسمح لنا بمراقبة البنية الداخلية للطائرة بمثل هذه التفاصيل لـ “أول مرة”، أنطونيو فوينتيس، قائد الفريق والباحث في معهد الفيزياء الفلكية في الأندلس (IAA-CSIC)، قال في بيان.
متعلق ب: قد تكون النفاثات المتذبذبة بشكل غريب دليلاً على وجود أزواج من الثقوب السوداء فائقة الكتلة بعيدة المنال
شبكة العنكبوت الفضائية يبلغ طولها 570 سنة ضوئية
البلازارات، مثل 3C 279، هي القلوب الساطعة للمجرات التي تبعث ضوءًا قويًا نتيجة لاستضافة ثقب أسود فائق الكتلة يغذيها. وإليك ما يعنيه ذلك.
تعمل الثقوب السوداء المغذية بشكل نشط في مراكز المجرات على تحريك المادة التي تتغذى عليها بشكل مستمر، وتقع هذه المادة على شكل صفائح مسطحة من الغاز والغبار حول الفراغات. تسمى هذه اللوحات “أقراص التراكم”. وإجمالا، تُعرف هذه السيناريوهات مجتمعة باسم نوى المجرة النشطة. غالبًا ما تكون نوى المجرات النشطة شديدة السطوع لدرجة أنها تتفوق على الضوء المشترك لكل نجم في المجرات المحيطة بها.
لكن حوالي 10% من نوى المجرة النشطة تطلق نفاثات فيزيائية فلكية أثناء عملية التغذية بأكملها. وتُعرف هذه باسم النجوم الزائفة، وعندما تمتلك تلك النجوم الزائفة نفاثات موجهة مباشرة إلى الأرض، فإنها تسمى النجوم اللامعة.
تكشف الملاحظات الجديدة لـ 3C 279 تفاصيل غير مسبوقة عن تدفق البلازما والثقب الأسود الهائل في قلب هذا البلازار. “هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها مثل هذه الخيوط قريبة جدًا من مصدر الطائرة، وهي تخبرنا المزيد عن كيفية تشكيل الثقب الأسود للبلازما،” إدواردو روس، عضو آخر في الفريق ومنسق أوروبي لـ Global mm-VLBI. صفيف، وقال في البيان. “يوضح هذا كيف يمكن للتلسكوبات المختلفة أن تكشف عن ميزات مختلفة لنفس الجسم.”
على وجه الخصوص، وجد الفريق أن الدفقة تتكون من خيطين ملتويين على الأقل من البلازما يمتدان لأكثر من 570 سنة ضوئية من مصدرهما. وأظهرت الملاحظات أيضًا أن نفاثات البلازما ليست مستقيمة وموحدة؛ أنها تظهر التقلبات والمنعطفات التي تنشأ نتيجة لتأثير الثقب الأسود المركزي.
إن الالتواءات، أو الخيوط الحلزونية، هي نتيجة لعدم الاستقرار في نفاثات البلازما، وهو جزء مما يعني أن النظريات السابقة حول كيفية تطور هذه النفاثات قد تحتاج إلى مراجعة. يمكن لهذا البحث أيضًا مراجعة فهمنا للدور الذي تلعبه المجالات المغناطيسية في التكوين الأولي للنفاثات السريعة القريبة من الضوء من نوى المجرة النشطة.
وقال جوانج ياو تشاو، أحد أعضاء الفريق والعالم في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي: “أحد الجوانب المثيرة للاهتمام بشكل خاص الناشئة عن نتائجنا هو أنها تشير إلى وجود مجال مغناطيسي حلزوني يحصر التدفق”. البيان. “لذلك، يمكن أن يكون المجال المغناطيسي، الذي يدور في اتجاه عقارب الساعة حول الطائرة في 3C 279، هو الذي يوجه ويوجه بلازما الطائرة التي تتحرك بسرعة 0.997 مرة سرعة الضوء.”
قصص ذات الصلة:
توصلت دراسة إلى أن الثقب الأسود الأول الذي صورته البشرية يدور حول نفسها
– أقرب زوج من الثقوب السوداء الهائلة للأرض يقع في حطام اصطدام مجري
– قد تسمح الطاقة المظلمة للثقوب السوداء بالعيش في ثنائيات “الزوج المثالي”.
يوضح البحث أنه لا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن البلازارات ونفاثاتها، وأن هناك حاجة لبناء نماذج أكثر دقة للعملية التي تدور حول تغذية الثقوب السوداء الهائلة. ويؤكد أيضًا على أهمية التلسكوبات الراديوية المحسنة وتطوير تقنيات لتصوير الأجسام الكونية البعيدة بمزيد من التفصيل.
يقول أندريه لوبانوف، أحد أعضاء الفريق والعلماء في معهد ماكس بلانك: “نحن ندخل إلى تضاريس جديدة تمامًا يمكن فيها ربط هذه الخيوط فعليًا بالعمليات الأكثر تعقيدًا في المنطقة المجاورة مباشرة للثقب الأسود الذي ينتج النفاثات”. لعلم الفلك الراديوي، حسبما جاء في البيان.
نُشر بحث الفريق يوم الخميس 26 أكتوبر في المجلة علم الفلك الطبيعة.