باستخدام تلسكوب شاندرا الفضائي للأشعة السينية التابع لناسا، اكتشف العلماء “فتحة عادم” كونية جديدة توجه الغاز الساخن بعيدًا عن القوس A* (Sgr A*)، وهو الثقب الأسود الهائل الذي يقع في قلب مجرتنا درب التبانة.
وترتبط الفتحة المكتشفة حديثا بتكوين يشبه المدخنة موجه بزاوية قائمة في قرص درب التبانة. تكشف مراقبة شاندرا كيف يساعد “النفق” الموجود في مركز مجرتنا على توجيه المادة إلى مناطقها الخارجية.
العديد من الثقوب السوداء الهائلة في جميع أنحاء الكون هي مستهلكة شرهة للغاز والغبار، وحتى النجوم، من حولها. من ناحية أخرى، فإن الثقب الأسود الهائل الموجود في قلب مجرة درب التبانة، Sgr A*، هو آكل خفيف. وفي الواقع، فهو يستهلك القليل جدًا من المادة، لدرجة أنه لو كان إنسانًا، فإنه سيعتمد على حوالي حبة واحدة من الأرز كل مليون سنة. يمكن أن تكشف ملاحظات تشاندرا كيف يختار هذا الآكل الكوني الذي يصعب إرضاؤه بعض المواد ليستهلكها ويرفض مواد أخرى.
متعلق ب: منظر جديد للثقب الأسود الهائل في قلب درب التبانة يلمح إلى ميزة مخفية مثيرة (صورة)
تقع الفتحة التي اكتشفها تشاندرا في عمليات رصد الأشعة السينية لمركز المجرة على بعد حوالي 700 سنة ضوئية من المنطقة المركزية للمنطقة بالضبط، وفي الجزء العلوي من “المدخنة”. تم اكتشاف هذه المدخنة سابقًا باستخدام وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) XMM-Newton، التي تراقب الكون بالأشعة السينية، مثل شاندرا.
تُظهر صورة مركز المجرة بيانات الأشعة السينية الزرقاء من شاندرا والتي تم تعزيزها من خلال الملاحظات التي تم جمعها بواسطة التلسكوب الراديوي MeerKAT في جنوب إفريقيا، والذي يظهر باللون الأحمر. تكشف بيانات الموجات الراديوية عن تأثير المجالات المغناطيسية التي تحبس غاز المدخنة.
يمكن رؤية الفتحة الجديدة في الجزء العلوي من الصورة على شكل ندبة زرقاء وبيضاء لامعة ضد الغاز الأزرق الداكن.
في الصورة المحسنة التي تحتوي على بيانات تشاندرا فقط تظهر حواف بيضاء من الأشعة السينية الأكثر سطوعا. يفترض الفريق الذي يقف وراء هذا البحث أن هذه هي جدران نفق أسطواني يتحرك من خلاله الغاز الساخن للأعلى وبعيدًا عن القوس A*، وكذلك بعيدًا عن محيطه المباشر.
الفريق الذي يقف وراء هذه الملاحظات لديه فكرة عن كيفية إنشاء فتحة العادم هذه. ويعتقدون أن الغاز الساخن الذي يمر عبر المدخنة يؤثر على الغاز البارد في طريقه، مما يخلق موجات صدمية تؤدي إلى جدران تهوية أكثر سطوعًا للأشعة السينية. ويفترض الباحثون أن الجانب الأيسر من فتحة التهوية يبدو أكثر سطوعًا في الصورة من الجانب الأيمن لأن الغاز الساخن المتحرك لأعلى يضرب الجانب الأيسر من جدار المدخنة بشكل مباشر أكثر، وبالتالي بقوة أكبر.
أما من أين يأتي هذا الغاز الساخن؟ يعتقد العلماء أنه عندما تسقط المادة نحو القوس A*، يثور الثقب الأسود الهائل، وهذا يدفع المادة إلى الأعلى عبر المدخنة وإلى الخارج على طول الفتحة. ومع ذلك، ما يجب تحديده هو مدى تكرار سقوط المادة نحو القوس A*.
قصص ذات الصلة
– كيف تصبح بعض الثقوب السوداء كبيرة جدًا؟ قد يكون لدى تلسكوب جيمس ويب الفضائي إجابة
– ألمع نجم زائف على الإطلاق يستمد طاقته من ثقب أسود يلتهم “شمسًا يوميًا”
—الوقوع في ثقب أسود في الرسوم المتحركة المذهلة لوكالة ناسا (فيديو)
أشارت الأبحاث التي أجريت قبل هذه النتائج إلى أن القوس A* والمناطق المحيطة به في مركز المجرة تشهد توهجًا كبيرًا للأشعة السينية كل بضعة قرون. يمكن أن تكون مشاعل الأشعة السينية هذه جزءًا مهمًا من العملية التي يتم فيها دفع الغاز الساخن بعيدًا عن القوس A*.
يواجه القوس A* أيضًا أحداث تغذية أقل تكرارًا بكثير والتي يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في عملية تحويل الغاز بأكملها. يُعتقد أن الثقب الأسود المركزي الهائل في مجرة درب التبانة يتمزق كل 20 ألف عام أو نحو ذلك ويلتهم نجمًا سيئ الحظ يغامر بالاقتراب منه كثيرًا.
تؤدي هذه الأحداث، التي تسمى “أحداث اضطراب المد والجزر” أو “TDEs”، إلى إطلاق كميات هائلة من الطاقة التي يتم توجيهها لأعلى عبر مدخنة الثقب الأسود جنبًا إلى جنب مع المواد النجمية المتبقية من النجم الممزق والتي يرفضها Sgr A* كحلوى. .
تتوفر نسخة تمت مراجعتها مسبقًا من بحث الفريق Sgr A* على مستودع الأوراق arXiv.