بعد 50 عامًا، اكتشف علماء الفلك أخيرًا ما كان يخفيه الثقب الأسود في مجرة ​​درب التبانة

لقد كشف البحث الذي دام عقودًا عن وجود علامات على وجود تدفق خارجي خفي من درب التبانةالمركزية الثقب الأسود.

هناك شيء مفقود من الثقب الأسود المركزي في مجرة ​​درب التبانة.

لأكثر من نصف قرن، بحث علماء الفلك عن رياح منبهة تقول النظرية إنها تهب من القوس A* (Sgr A*)، وهو الثقب الأسود الهائل الكامن في قلب مجرتنا. وعلى الرغم من قوة التلسكوبات المتزايدة وعقود من عمليات الرصد، إلا أن التدفق المتوقع للخارج ظل بعيد المنال بشكل محبط.

الآن، الباحثون في جامعة نورث وسترن يقولون إنهم عثروا عليه أخيرًا، مما يلقي ضوءًا جديدًا على سلوك القطعة المركزية الغامضة في درب التبانة.

50 عامًا من البحث عن الريح المفقودة لبرج القوس أ

من خلال التقاط أوضح رؤية حتى الآن للمنطقة المحيطة بالقوس A*، تمكن الباحثون من حل أحد أطول ألغاز علم الفلك. توفر النتائج التي توصلوا إليها أيضًا رؤية جديدة للعمليات الفيزيائية التي تحدث في قلب مجرة ​​درب التبانة.

ونشرت الدراسة في ال رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

وقال مارك جورسكي، من جامعة نورثويسترن، والذي شارك في قيادة الدراسة: “ما لم يكن الثقب الأسود موجودًا في فراغ تام، فلا بد أن تهب الرياح بطريقة ما”. “ولا يوجد فراغ مثالي في الكون. مع الملاحظات الجديدة، هذه هي المرة الأولى التي نحصل فيها على رؤية نظيفة بما فيه الكفاية لرؤية بصمة الرياح. نظرنا إلى البيانات وقلنا: “ها هي، هناك الشيء الذي كان الجميع يبحثون عنه لمدة 50 عامًا”.

وقالت إيلينا مورتشيكوفا، التي شاركت في قيادة الدراسة مع جورسكي: “كنا أول من أظهر أن الغاز الجزيئي القريب جدًا من الثقب الأسود يغذيه”. “الرياح ليست قوية، ومن المحتمل أن يتغير اتجاهها مع مرور الوقت. وهذا يظهر أن ثقبنا الأسود ليس فريدا، ومكاننا في الكون ليس فريدا”.

كيف تشكل رياح الثقب الأسود المجرات؟

يدرس جورسكي تطور المجرات كأستاذ مساعد باحث في مركز جامعة نورث وسترن للاستكشاف والأبحاث متعددة التخصصات في الفيزياء الفلكية (CIERA). مورشيكوفا، المتخصصة في الفيزياء الفلكية للثقوب السوداء، هي أستاذ مساعد في الفيزياء وعلم الفلك في كلية واينبرغ للفنون والعلوم في نورث وسترن وعضو في CIERA.

على الرغم من أن الثقوب السوداء معروفة بسحب المواد القريبة، إلا أنها يمكنها أيضًا طرد المواد. لسنوات عديدة، توقع العلماء أن تغذية الثقوب السوداء بشكل نشط يؤدي إلى تدفقات طاقة إلى الخارج. عندما يتدفق الغاز إلى الداخل، فإنه يتسارع بسرعة تقترب من سرعة الضوء. يمكن للطاقة والضغط الناتجين أن يعيدا بعض تلك المواد إلى الفضاء على شكل رياح أو نفاثات.

وقد وجد علماء الفلك في السابق دلائل تشير إلى ثوران القوس A* في الماضي، لكن الأدلة على التدفق المستمر للخارج ظلت بعيدة المنال. ويعتقد فريق نورث وسترن أن السبب في ذلك هو أن الثقب الأسود حاليًا في حالة هادئة نسبيًا ومن الصعب للغاية مراقبته.

وقالت مورشيكوفا: “لمراقبة الثقب الأسود الخاص بنا، علينا أن ننظر من خلال مستوى مجرتنا”. “وهذا يعني أنه يتعين علينا أن ننظر من خلال الغاز والغبار والهياكل المتأينة، ولا يمكنك رؤية كل ذلك بسهولة”.

ألما يكشف عن أقرب منظر لمركز المجرة

أخيرًا، سمح التقدم في تقنيات الرصد للفريق بفحص المنطقة بتفاصيل غير مسبوقة. باستخدام خمس سنوات من الملاحظات العميقة من مصفوفة أتاكاما المليمترية / تحت المليمترية الكبيرة (ALMA) في تشيلي، أنتجت غورسكي ومورشيكوفا الصورة الأكثر تفصيلاً حتى الآن للغاز الجزيئي البارد المحيط بالقوس A*.

الصورة الملتقطة للغاز تقع ضمن واحدة فقط بارسيك (حوالي ثلاث سنوات ضوئية) من الثقب الأسود. وبعد تطبيق تقنية المعايرة لإزالة الانبعاثات الراديوية الساطعة للثقب الأسود، أنشأ الباحثون خريطة أعمق 100 مرة وأكثر وضوحًا 80 مرة من الإصدارات السابقة. كشف العرض المحسّن عن الهياكل التي لم يتم رؤيتها من قبل.

ظهرت على الفور إحدى الميزات التي تم تحديدها حديثًا. ووجد الباحثون تجويفًا كبيرًا على شكل مخروطي، يبلغ طوله حوالي فرسخ فلكي (حوالي ثلاث سنوات ضوئية) ويمتد بزاوية 45 درجة، ولا يحتوي على غاز جزيئي بارد. وخلصوا إلى أن التفسير الأكثر احتمالا هو الرياح الساخنة القادمة من القوس A*. عندما تتحرك الرياح عبر المنطقة، فإنها إما تدفع الغاز البارد بعيدًا أو تقوم بتسخينه بشكل لا يمكن اكتشافه.

وقال جورسكي: “إذا قمت بنفخ مادة ساخنة من الثقب الأسود، فلن ترغب في الوجود مع المادة الباردة”. “إما أن يؤدي ذلك إلى دفع المادة الباردة إلى الخارج أو تسخينها. وإذا كان الجو حارًا جدًا، فلن ترى الغاز البارد بعد الآن.”

يشير التجويف العملاق المخروطي الشكل إلى نشاط الثقب الأسود

تولد النجوم أيضًا رياحًا، لكن الفريق وجد أن الرياح النجمية وحدها لا يمكنها إنشاء منطقة خالية بهذا الحجم. وحتى إنتاج الطاقة المجمعة من النجوم القريبة لم يكن كافيا.

قال جورسكي: “إنه غياب كبير للمواد”. “لقد حسبنا مقدار الطاقة اللازمة لإنشاء هذا التجويف. إنها أكثر مما يمكن أن توفره النجوم في تلك المنطقة. بشكل أساسي، يجب أن يكون هناك مدخلات من الثقب الأسود الهائل. وإذا اتبعت شكل المخروط، فإنه يشير مباشرة إلى الثقب الأسود”.

وقبل الإعلان عن النتائج التي توصلوا إليها، سعى الباحثون إلى تأكيد إضافي. وقارنوا نتائجهم مع الملاحظات السابقة من ناسامرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لـ شاندرا، والذي اكتشف انبعاثات الأشعة السينية الساطعة في نفس المنطقة. تتوافق بيانات الأشعة السينية مع المخروط الخالي من الغاز الذي يظهر في عمليات رصد ALMA.

وقال جورسكي: “الادعاءات الاستثنائية تتطلب أدلة استثنائية”. “أردنا التأكد من أننا لا ننظر فقط إلى نوع ما من أدوات التصوير. بعد ذلك، تم وضع صورة الأشعة السينية من تشاندرا بشكل مثالي. واصطفت السمات الجزيئية.”

تؤكد بيانات شاندرا للأشعة السينية هذا الاكتشاف

وقالت مورشيكوفا: “عندما تجد شيئًا لم يره أحد من قبل، فإن الفكرة الأولى التي تخطر على ذهنك ليست “يا إلهي، لقد توصلنا إلى اكتشاف”.” “إنها “يا إلهي، ما الخطأ في تحليلي؟” ولكن عندما قمنا بتغطية صورتنا بصورة الأشعة السينية، بدأ الأمر منطقيًا.

واستنادًا إلى مدى تأثير الرياح على تيار قريب من الغاز المتأين، يقدر الفريق أن التدفق الخارجي كان نشطًا منذ 20 ألف عام على الأقل. تشير النتائج أيضًا إلى أن القوس A* هادئ نسبيًا عند قياسه مقابل العديد من الثقوب السوداء الهائلة الموجودة في المجرات الأخرى.

وقالت مورشيكوفا: “إن غالبية المجرات الأخرى تقضي معظم حياتها في حالة لا تكون فيها نشطة بشكل خاص”. “لكننا لا نستطيع رؤيتها إلا عندما تكون في مرحلة الألعاب النارية. من المثير جدًا دراسة الثقوب السوداء عندما تكون في مرحلة الألعاب النارية، لكن هذه ليست حالتها المهيمنة في الواقع. يمنحنا القوس A* أخيرًا نافذة على حياة ثقب أسود في هذه الحالة الهادئة.”

المرجع: “اكتشاف رياح نشطة من الثقب الأسود المركزي في درب التبانة” بقلم مارك د. جورسكي ولينا مورشيكوفا، 4 يونيو 2026، رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
دوى: 10.3847/2041-8213/ae63cf

تم دعم الدراسة من قبل كلية واينبرغ للآداب والعلوم وCIERA.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.