أكبر نفاثات الثقب الأسود التي شوهدت على الإطلاق يبلغ طولها 140 درب التبانة

الفضاء واسع ومليء بالعمالقة: الكويكبات التي يمكنها وضع الكواكب على مسارات تطورية جديدة، والنجوم المتدحرجة، والمجرات الهائلة. الآن، اكتشف فريق من الباحثين بعضًا من أضخم الأجسام حتى الآن: نفاثات ضخمة من المواد تتحرك بسرعة تقارب سرعة الضوء بعيدًا عن الثقب الأسود.

يبلغ طول نفاثات الثقب الأسود 23 مليون سنة ضوئية، وهي الأكبر على الإطلاق. قد تتساءل: ما هو حجم 23 مليون سنة ضوئية؟ إنه يعادل 140 مجرة ​​درب التبانة مصطفة من طرف إلى طرف. نُشرت الدراسة التي تصف الهيكل النفاث الضخم، الذي أطلق عليه اسم بورفيريون على اسم عملاق يوناني أسطوري، اليوم في مجلة Nature.

وقال مارتين أوي، الباحث في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية، في مؤتمر صحفي يوم الاثنين: “نقدم دليلا على أن الثقوب السوداء الهائلة لا تسيطر فقط على مجراتها، ولكن أيضا على الشبكة الكونية”. وأضاف أوي أن المعرفة التقليدية تشير إلى أن نفاثات الثقب الأسود تبقى “داخل مجرتها المضيفة أو قريبة جدًا منها”، لكن بورفيريون يوضح تمامًا أن النفاثات تصل إلى حجم الهياكل الكونية الأكبر.

البورفيريون هو هيكل نفاث قديم، يعود تاريخه إلى الوقت الذي كان فيه عمر الكون 6.3 مليار سنة فقط (يبلغ عمره الآن حوالي 14 مليار سنة). وأضاف أوي أنه إذا كانت نفاثات بورفيريون واسعة مثل كوكبنا، فإن الثقب الأسود الذي يزودها بالطاقة سيكون مجرد عرض الأميبا. هذا هو النطاق السخيف للطائرات واسعة النطاق.

تم رصد الطائرة في بيانات من مسح السماء الذي تم إجراؤه باستخدام LOw Frequency ARray في أوروبا، أو LOFAR. حتى الآن، تم التعرف على أكثر من 10000 هيكل ضخم خافت مماثل في بيانات LOFAR، والتي غطت حوالي 15٪ من السماء. حدد الفريق المجرة المصدر للبورفيريون من خلال دراسة البيانات من التلسكوب الراديوي العملاق Metrewave (GMRT) في الهند وأداة التحليل الطيفي للطاقة المظلمة (DESI) في أريزونا. وأخيرا، كشفت الملاحظات التي أجراها مرصد كيك في هاواي عن بعد الهيكل النفاث عن الأرض: حوالي 7.5 مليار سنة ضوئية.

الظروف الدقيقة التي تنتج نظامًا نفاثًا مثل البورفيريون غير واضحة، لكن فريق البحث وجد أن الثقب الأسود الذي يستضيفه كان يطرد الإشعاع إلى الفضاء حيث كان يسحب المواد القريبة بقوة جاذبيته الهائلة.

وقال مارتن هاردكاسل، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا: “من أجل إنشاء نظام مثل البورفيريون، يجب أن يكون لدينا حدث تراكمي قوي للغاية، وربما حدث اندماج مع مجرة ​​أخرى تجلب الكثير من الغاز لتغذية الثقب الأسود”. هيرتفوردشاير وشارك في تأليف الورقة في نفس المؤتمر الصحفي.

وقال المؤلف المشارك جورج دجورجوفسكي: “يعتقد علماء الفلك أن المجرات وثقوبها السوداء المركزية تتطور معًا، وأحد الجوانب الرئيسية لذلك هو أن النفاثات يمكن أن تنشر كميات هائلة من الطاقة التي تؤثر على نمو المجرات المضيفة لها والمجرات الأخرى القريبة منها”. ، عالم فلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في بيان للمعهد. “يظهر هذا الاكتشاف أن آثارها يمكن أن تمتد إلى أبعد بكثير مما كنا نعتقد.”

وعثر نفس الفريق على النظام النفاث السابق الذي يحمل الرقم القياسي، والذي أطلق عليه اسم Alcyoneus، على اسم عملاق أسطوري أيضًا. كان طول هذا النظام حوالي 100 مجرة ​​درب التبانة. وقال أوي في المؤتمر إنه إلى جانب مغنطة الكون، فإن نفاثات مثل بورفيريون وألكيونيوس تقذف الكثير من الطاقة بحيث يمكنها تسخين الوسط بين المجرات بمقدار مليون درجة محليًا. علاوة على ذلك، قد تولد التدفقات وتطلق مجالات مغناطيسية تشغل الفراغات الكونية، وهي مساحات شاسعة من الفضاء الفارغ تقع بين محلاق الشبكة الكونية.

“لدينا ملاحظات تفيد بأن الكون ممغنط على عدة مستويات. وقال أوي: “إن المجرات بأكملها ممغنطة، وكذلك خيوط الشبكة الكونية والفراغات الفارغة بين تلك الخيوط”. “الناس مهتمون بهذه المغناطيسية واسعة النطاق لأنها قد تخبرنا شيئًا عن كيفية نشأة الكون.”

وأضاف: “أي مجالات مغناطيسية داخلها (الفراغات الكونية) قد تكون انعكاسا لبعض العمليات في الكون المبكر والتي يمكن أن تقودنا إلى تلميحات لفيزياء جديدة”.

ستوفر الأدوات الجديدة مثل مصفوفة الكيلومتر المربع وسائل مفيدة لمسح الجنوب (في عملهم الأخير، قام الفريق بمسح السماء الشمالية فقط). بالإضافة إلى ذلك، قد تؤدي الأساليب الآلية لتحليل الصور، مثل الرؤية الحاسوبية، أو تقنيات الذكاء الاصطناعي الأخرى، إلى تسريع عدد الهياكل الضخمة النفاثة للثقب الأسود التي يمكن للفريق العثور عليها.

حاليًا، تعرف المجموعة بحوالي 10000، لكن هذا مجرد “جزء صغير مما يمكنك العثور عليه”، كما قال أوي، متوقعًا أنه قد يكون هناك ما بين 100000 إلى مليون من هذه الهياكل النفاثة هناك.