نفاثات من الثقوب السوداء تتسبب في انفجار النجوم، كما يكشف هابل
هل هناك أي شيء أكثر روعة في الفضاء من الثقوب السوداء، تلك المناطق الوهمية التي تنفث النفاثات في الزمكان والتي تكون مكتظة بالمادة بكثافة لدرجة أنها تنهار تحت تأثير جاذبيتها؟ في الواقع، نعم: يبدو أن بعض نفاثات الثقوب السوداء هذه تتسبب في انفجار النجوم.
هذه النجوم ليست في المسارات المباشرة للنفاثات، ولكنها قريبة بدرجة كافية من أشعة الجسيمات القريبة من سرعة الضوء مما يؤدي إلى انفجارها. النجوم المعنية هي أقزام بيضاء، وهي عبارة عن قشور محترقة من النجوم تستقبل الهيدروجين من النجم المرافق لها. وبمجرد أن تصبح لدى الأقزام طبقة من الهيدروجين يبلغ سمكها ميلًا تقريبًا على أسطحها، تنفجر الطبقة خارج النجم وتتكرر الدورة.
وقال أليك ليسينج، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة ستانفورد والمؤلف الرئيسي لدراسة جديدة تصف هذه الظاهرة، في بيان لوكالة الفضاء الأوروبية: “لا نعرف ما الذي يحدث، لكنه مجرد اكتشاف مثير للغاية”.
في العمل الأخير – المقرر نشره في The Astrophysical Journal والمستضاف حاليًا على خادم ما قبل الطباعة arXiv – درس الفريق 135 مستعرًا في المجرة M87، التي تستضيف ثقبًا أسود هائلًا يحمل نفس الاسم في قلبها. تبلغ كتلة M87 6.5 مليار مرة كتلة الشمس، وكان أول ثقب أسود يتم تصويره مباشرة، في العمل الذي تم إنجازه في عام 2019 بواسطة Event Horizon Telescope Collaboration.
وجد الفريق ضعف عدد المستعرات التي تنفجر بالقرب من نفاثات البلازما التي يبلغ طولها 3000 سنة ضوئية في M87 مقارنة بأماكن أخرى في المجرة. قام تلسكوب هابل الفضائي أيضًا بتصوير طائرة M87 مباشرة، والتي يمكنك رؤيتها أدناه بتفاصيل زرقاء مضيئة. على الرغم من أنها تبدو هادئة إلى حد ما في الصورة، إلا أن المسافة تخدعك: إنها عبارة عن محلاق طويل من الجسيمات شديدة الحرارة، ذات سرعة قريبة من الضوء، مما يؤدي بطريقة ما إلى انفجار النجوم.
على الرغم من أن الباحثين السابقين قد أشاروا إلى وجود نشاط أكبر في محيط الطائرة، إلا أن الملاحظات الجديدة باستخدام كاميرات هابل ذات الرؤية الأوسع كشفت عن المزيد من سطوع المستعرات، مما يشير إلى أنها كانت تنفخ الهيدروجين من طبقاتها السطحية.
“هناك شيء تفعله الطائرة بالأنظمة النجمية التي تتجول في المنطقة المحيطة. ربما تقوم الطائرة بطريقة ما بقذف وقود الهيدروجين على الأقزام البيضاء، مما يتسبب في انفجارها بشكل متكرر. “لكن ليس من الواضح أن الأمر يتعلق بالدفع الجسدي. يمكن أن يكون تأثير ضغط الضوء المنبعث من الطائرة. عندما تقوم بتوصيل الهيدروجين بشكل أسرع، تحصل على ثورانات أسرع.
تعد الصور الجديدة التي التقطها هابل لـ M87 هي الأعمق حتى الآن، وذلك بفضل الكاميرات الأحدث الموجودة على هابل. على الرغم من أن الفريق كتب في ورقته البحثية أن هناك احتمالًا يتراوح بين 0.1% إلى 1% بأن تكون ملاحظاتهم عشوائية، إلا أن معظم الدلائل تشير إلى أن التدفقات تحفز بطريقة أو بأخرى الانفجارات النجمية.
هذه أوقات عصيبة بالنسبة لنفثات الثقب الأسود، والتي يتم التغاضي عنها أحيانًا – على الرغم من فيزياءها الفائقة – عندما نناقش الثقوب السوداء. في الأسبوع الماضي فقط، أعلن فريق مختلف من الباحثين عن اكتشاف أطول نفاثات ثقب أسود معروفة حتى الآن، والتي تمتد حوالي 23 مليون سنة ضوئية من ثقبها الأسود. بمعنى آخر، يبلغ طول تلك النفاثات من الثقوب السوداء 140 مجرة من مجرات درب التبانة مصطفة من طرف إلى طرف.
