اكتشاف الثقب الأسود «الأكثر جوعا».. 7.2 مليون مرة كتلة الشمس

نجح علماء الفلك في اكتشاف ثقب أسود جديد، قالوا إنه الأكثر شراهة وجوعا على الإطلاق للطاقة، إذ يستطيع التهام المادة بمعدل يفوق مقياس الحد النظري «Eddington limit» الشهير، بعشرات المرات.

ماذا يعني مقياس الحد النظري؟

والحد النظري، هو مقياس في الفيزياء الفلكية يحدد الحد الأقصى لمعدل الإشعاع أو الطاقة، التي يمكن أن يصدرها الثقب الأسود أو نجم مضغوط، قبل أن يتمكن من تدمير نفسه أو تفجير المواد المحيطة به، ويطلق عليه «حد إدينجتون - Eddington limit».

ما الثقب الأسود المُكتشف؟

وأطلق على الثقب الأسود المكتشف، اسم LID-568، الذي يعد وفقًا لـ«ديلي ميل» واحدا من الاكتشافات الأكثر إثارة في علم الفلك الحديث، بسبب شراهته غير العادية في امتصاص المادة بسرعة فائقة، إذ استطاع علماء مرصد جيميني الدولي ومختبر NSF NOIRLab، رصد هذا الثقب، بعد 1.5 مليار سنة فقط من الانفجار العظيم، وذلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

ورغم أن الثقب «LID-568» في مرحلة مبكرة للغاية من تكوين الكون، وصغر عمره الكوني، لكنه أطلق إشعاعا بالأشعة السينية يفوق بكثير ما تصدره الثقوب السوداء بحجمه.

لماذا تجاوز الثقب الأسود الحد النظري في امتصاص المواد؟

واستخدم الفريق أداة متقدمة تسمى «مطياف المجال المتكامل» (IFS)، التي تتيح قياس الطيف لكل بكسل في مجال رؤية التلسكوب، ومعرفة البيئة المحيطة بالثقب الأسود، والتي أظهرت في النهاية تدفقات غازية غير عادية تغادر الثقب الأسود بسرعات تصل إلى 600-500 كم في الثانية، ما يفسر تجاوز الثقب الحد النظري لامتصاص المادة.

ووفقًا للفريق، فإن هذه التدفقات الغازية تعمل كـ«صمام» لتفريغ الطاقة الزائدة الناتجة عن امتصاص المادة بسرعة، لذا يستطيع الثقب في الاستمرار في التوسع

وقال فريق البحث إن المادة المحيطة بالثقب LID-568 تصدر طاقة أعلى بنسبة 4000% مما هو متوقع تبعا للحد «النظري» إدينجتون، حتى وإن كان خافتا للغاية ولا يمكن رؤيته في الطيف المرئي أو الأشعة تحت الحمراء القريبة.

ومن جانبها، قالت الدكتورة جوليا شارواتشر، المعدة المشاركة في الدراسة: «هذا الثقب الأسود يبدو وكأنه في حالة احتفال دائم، بسبب شراهته الهائلة في امتصاص المواد».

ما هو الثقب الأسود الهائل؟

ونشر موقع العلوم «sciencealert» أبرز المعلومات عن الثقب الأسود الهائل، المكتشف حديثًا:

هذا الثقب الأسود فائق الكتلة منخفض الكتلة في مركز المجرة بعد 1.5 مليار سنة فقط من الانفجار الكبير. على الرغم من أن هذا الحدث قصير الأمد، إلا أنه يمكن أن يساعد علماء الفلك على تفسير كيفية نمو الثقوب السوداء الهائلة بسرعة كبيرة في بداية الكون. هذا الثقب الأسود يأكل أشياء بأكثر من 40 مرة من الحد النظري  يعد الثقب الأسود الهائل في بداية الكون هو الأكثر شرهًا من نوعه الذي رأيناه على الإطلاق. يقع في منتصف مجرة ​​تسمى LID-568، كما شوهد بعد 1.5 مليار سنة فقط من الانفجار الكبير، ويبدو أنه يبتلع المواد بمعدل مذهل يزيد عن 40 مرة من الحد الأقصى النظري المعروف باسم حد إدينجتون. ندما يقوم الثقب الأسود بتراكم كميات كبيرة من المواد، فإن هذه المواد لا تسقط مباشرة في بئر الجاذبية، ولكنها تدور في البداية مثل الماء الذي يدور حول المصرف، مع عبور المادة الموجودة على الحافة الداخلية للقرص الأفق إلى الثقب الأسود.  تعمل الكمية المذهلة من الاحتكاك والجاذبية على تسخين هذا القرص من المادة إلى درجات حرارة شديدة الحرارة، مما يؤدي إلى توهجه بالضوء. عند نقطة معينة، يتطابق ضغط الإشعاع الخارجي مع قوة جذب الثقب الأسود للداخل، مما يمنع المواد من الاقتراب.  كشفت الملاحظات التفصيلية عن تدفقات قوية خارجة من الثقب الأسود الهائل، وهي علامة على التراكم حيث يتم تحويل بعض المواد وإطلاقها في الفضاء. وكشف التحليل للبيانات أن الثقب الأسود الهائل هو ثقب صغير نسبيا، مثل الثقوب السوداء فائقة الكتلة؛ ويبلغ 7.2 مليون مرة كتلة الشمس. كمية الضوء التي تنتجها المادة المحيطة بالقرص أعلى بكثير مما يمكن لثقب أسود بهذه الكتلة أن ينتجه.

 

المصدر: الوطن