يمكن أن يكون الثقب الأسود المفترس في الفناء الخلفي لمنزلنا بمثابة نافذتنا على الكون القديم
يتصرف الثقب الأسود الهائل الموجود في قلب مجرة قريبة بشكل مشابه للثقوب السوداء التي كانت موجودة بعد الانفجار الكبير مباشرة، حيث تتغذى بشراهة على كميات وفيرة من المادة. وبالتالي يمكن للعملاق الكوني القريب نسبيًا أن يوفر نظرة ثاقبة للكون الأكثر بعدًا.
في الواقع، سلوك التراكم المكثف الذي أظهره ثقب أسود هائل، التي تقع في مركز المجرة SDSS J110546.07+145202.4 التي تقع على بعد 1.8 مليار سنة ضوئية، هو شيء لم يشاهده العلماء إلا في أقدم الثقوب السوداء فائقة الكتلة.
ظل SDSS J110546.07+145202.4 يلمع بشكل ساطع في موجات الراديو لسنوات عديدة، وكانت هذه الموجات هي الدليل القاطع الذي يشير إلى العادات الغذائية في المجرة المركزية. الثقب الأسود.
وقال كوفي روز من معهد سيدني لعلم الفلك بجامعة سيدني: “مثل هذه الأحداث عالية الطاقة يمكن أن تزود علماء الفلك بثروة من الأفكار”. قال في البيان. “من خلال مراقبة هذه النفاثات والانفجارات، يمكننا دراسة العمليات الفيزيائية في بعض البيئات الأكثر تطرفا في الكون.”
حتى الثقوب السوداء الأكثر جوعًا هي أكلة فوضوية
تحتوي جميع المجرات الكبيرة على ثقب أسود هائل في قلبها تبلغ كتلته ملايين أو حتى مليارات المرات من كتلة الأرض. الشمس. ومع ذلك، ليست كل الثقوب السوداء فائقة الكتلة تتراكم فيها كميات هائلة من المادة.
على سبيل المثال، الثقب الأسود الهائل الموجود في قلب الأرض مجرتنادرب التبانة, القوس أ*، يستهلك القليل جدًا من الغاز والغبار من المناطق المحيطة به، ولو كان إنسانًا، لكان يعيش على نظام غذائي يتكون من حبة أرز واحدة كل مليون سنة. (هذا هو نظام غذائي واحد.)
عندما تكون الثقوب السوداء محاطة بكميات وفيرة من الغاز والغبار، فإن تأثير جاذبيتها الهائل يجعل هذه المادة، الموجودة في سحابة دوارة مسطحة تسمى القرص التراكمي، تتوهج بشكل مشرق عبر الطيف الكهرومغناطيسي، من موجات الراديو منخفضة الطاقة إلى الأشعة السينية عالية الطاقة.
بالإضافة إلى ذلك، من المعروف أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة هي آكلات فوضوية، مما يعني أن بعض المادة الموجودة في الأقراص التراكمية يتم توجيهها إلى أقطاب الثقب الأسود، حيث يتم إطلاقها للخارج مع انتقال نفاثات من البلازما بسرعات تقترب سرعة الضوء. هذه الطائرات أيضًا مسؤولة عن الانبعاثات الساطعة للإشعاع الكهرومغناطيسي.
الإشارات الراديوية من المجرة الحلزونية SDSS J110546.07+145202.4 خضعت لزيادة سطوع الراديو بمقدار 20 ضعفًا خلال فترة قصيرة، وزاد إلى حوالي 10 كوادريليون أضعاف شدة سطوع الراديو للشمس. حدث هذا منذ حوالي 8 سنوات، ولم تظهر المجرة بعد أي علامة على الخفوت.
وقال عضو الفريق فيل إدواردز من وكالة العلوم الوطنية الأسترالية: “إننا نتعامل مع نموذج أولي لفئة جديدة من المجرات التي تخضع لتغيرات سريعة في انبعاث الراديو”.
وأضافت قائدة الفريق ستيفاني كوموسا من معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض في جارشينج بألمانيا: “من النادر أن نبدأ بالإشعاع الراديوي المضيء الصادر عن الثقوب السوداء خفيفة الوزن سريعة النمو. ولم يتم ملاحظة انتقالها إلى حالة طويلة الأمد ومشرقة راديويًا من قبل”.
مصدر هذا الإشعاع الكهرومغناطيسي يقع في قلب SDSS J110546.07+145202.4، بجوار ثقبه الأسود المركزي الهائل. ويعتقد الفريق أن سطوع هذه المجرة بدأ بسبب زيادة معدل سقوط المادة في ثقبها الأسود الهائل، مما أدى إلى توليد طائرات البلازما.
تؤدي الزيادة في الاستهلاك الشامل للثقب الأسود الهائل إلى مستوى من النمو لم نشهده من قبل في الثقوب السوداء خارج الكون المبكر. وهذا يعني أن SDSS J110546.07+145202.4 وثقبه الأسود الهائل من المقرر أن يكونا أهدافًا رئيسية للتحقيقات الفلكية لبعض الوقت القادم، خاصة كبديل للثقوب السوداء المفترسة والمجرات المبكرة سريعة النمو.
وقال كوموسا: “مع وجود مرافق حساسة مثل تلسكوبات SKA القادمة، سنكون قادرين على تحديد عابرين راديويين مماثلين في مسوحات السماء المستقبلية”. “هذا أمر بالغ الأهمية لملء الفجوات في فهمنا للكون المبكر.”
نُشر بحث الفريق في شهر مايو مجلة الفيزياء الفلكية.
المصدر الأصلي: www.space.com
