إن مفهوم نفاثة الثقب الأسود ليس جديدًا ، ولكن لا يزال لدينا الكثير لنتعلمه عن خليط الجسيمات الموجودة بالقرب منها. من خلال استخدام مرصد XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، قام علماء الفلك بإلقاء نظرة على ثقب أسود في مجرتنا ووجدوا بعض النتائج المفاجئة.
كما نعلم ، فإن الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية تأخذ مواد من النجوم القريبة. يتم سحب المادة من هذه النجوم المصاحبة بعيدًا عن الجسم الأم باتجاه الثقب الأسود وتشع درجة حرارة شديدة لدرجة أنها تنبعث منها الأشعة السينية. ومع ذلك ، لا يبتلع الثقب الأسود دائمًا كل ما يأتي في طريقه. في بعض الأحيان يرفضون أجزاء صغيرة من هذه الكتلة القادمة ، ويدفعونها بعيدًا في شكل مجموعة من الطائرات القوية. وتغذي هذه الطائرات أيضًا المناطق المحيطة ، وتطلق الكتلة والطاقة على حد سواء ... وتسرق الثقب الأسود للوقود.
من خلال دراسة تكوين الطائرات ، يتمكن الباحثون من تحديد ما يتم أخذه في الثقب الأسود بشكل أفضل وما لا يتم. من خلال الملاحظات المأخوذة على الطول الموجي الراديوي للطيف الكهرومغناطيسي ، رأينا الإلكترونات تتجاذب بسرعة الضوء تقريبًا. ومع ذلك ، لم يتم تحديد ما إذا كانت الشحنة السالبة للإلكترونات مكملة بجزيئاتها المضادة أو البوزيترونات ، أو بالأحرى جزيئات أثقل شحنة موجبة في الطائرات ، مثل البروتونات أو النوى الذرية. " مع قوة XMM-Newton وراءهم ، أتيحت الفرصة لعلماء الفلك لفحص نظام ثنائي للثقب الأسود يسمى 4U1630–47 - وهو مرشح معروف بأن له انفجارات غير متوقعة للأشعة السينية لفترات من الزمن تستمر بين شهور وسنوات.
تقول ماريا دياز تريغو من المرصد الجنوبي الأوروبي في ميونيخ بألمانيا ، المؤلفة الرئيسية للصحيفة المنشورة في دورية نيتشر: "في ملاحظاتنا ، وجدنا علامات على نوى شديدة التأين لعنصرين ثقيلين ، الحديد والنيكل". "جاء هذا الاكتشاف كمفاجأة - وهو أمر جيد ، لأنه يظهر بلا شك أن تكوين نفاثات الثقب الأسود أغنى بكثير من الإلكترونات فقط."
خلال سبتمبر 2012 ، لاحظ فريق من علماء الفلك برئاسة الدكتور دياز تريغو والمتعاونين ، 4U1630–47 مع XMM-Newton. كما دعموا ملاحظاتهم بملاحظات راديو شبه متزامنة مأخوذة من مصفوفة التلسكوب المضغوط الأسترالية. على الرغم من أن الدراسات أجريت بالقرب من بعضها البعض - في غضون أسبوعين فقط - لم يكن من الممكن أن تكون النتائج أكثر اختلافًا.
وفقًا لفريق Trigo ، التقطت مجموعة الملاحظات الأولية توقيعات الأشعة السينية من قرص التنامي ، ولكن لم يكن هناك أي نشاط في النطاق اللاسلكي. هذا مؤشر على أن الطائرات لم تكن نشطة في ذلك الوقت. ومع ذلك ، في المجموعة الثانية من الملاحظات ، كان هناك نشاط في كل من الأشعة السينية والراديو ... وقد عادت الطائرات مرة أخرى! أثناء فحص بيانات الأشعة السينية من المجموعة الثانية ، وجدوا أيضًا نواة حديد متحركة. كانت هذه الجسيمات تتحرك باتجاه وبعيدًا عن XMM-Newton - دليل على أن الأيونات كانت جزءًا من طائرات مزدوجة تهدف إلى اتجاهات معاكسة. ومع ذلك ، هذا ليس كل شيء. كان هناك أيضًا دليل على أن نوى النيكل تتجه نحو المرصد.
يقول المؤلف المشارك جيمس ميللر جونز من عقدة جامعة كيرتن: "من هذه البصمات" للحديد والنيكل ، يمكننا أن نثبت أن سرعة الطائرة عالية جدًا ، حوالي ثلثي سرعة الضوء. المركز الدولي لبحوث الفلك الراديوي في بيرث ، أستراليا.
علاوة على ذلك ، فإن وجود نوى ذرية ثقيلة في نفاثات الثقب الأسود يعني أن الكتلة والطاقة يتم حملهما بعيدًا عن الثقب الأسود بكميات أكبر بكثير مما كنا نعتقد سابقًا ، مما قد يكون له تأثير على آلية ومعدل الثقب الأسود ويضيف المؤلف المشارك "Simone Migliari من جامعة برشلونة ، إسبانيا.
مذهل النتائج الجديدة؟ حسنا هذا صحيح. بالنسبة إلى الثقب الأسود النموذجي ذي الكتلة النجمية ، هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف نوى ثقيلة داخل الطائرات. في الوقت الحاضر ، لا يوجد سوى "ثنائي آخر من الأشعة السينية يظهر توقيعات مماثلة من النوى الذرية في نفاثاته - مصدر يعرف باسم SS 433. ومع ذلك ، يتميز نظام الثقب الأسود هذا بمعدلات تراكم عالية بشكل غير عادي ، والتي يجعل من الصعب مقارنة خصائصه بخصائص الثقوب السوداء العادية. " من خلال هذه الملاحظات الجديدة للفترة 4U1630–47 ، سيتمكن الفلكيون من سد فجوات المعلومات حول أسباب حدوث الطائرات في أقراص تراكم الثقب الأسود وما الذي يدفعها.
يقول نوربرت شارتل ، XMM-Newton من وكالة الفضاء الأوروبية: "بينما نعرف الآن قدرًا كبيرًا عن الثقوب السوداء وما يحدث حولها ، فإن تشكيل الطائرات لا يزال لغزًا كبيرًا ، لذا فإن هذه الملاحظة هي خطوة رئيسية إلى الأمام في فهم هذه الظاهرة الرائعة". عالم المشروع.
مصدر القصة الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية.
