علماء هولنديون يصلون أخيرا لسر النفثات الأولى للثقوب السوداء

على مدى أكثر من 20 عاما مضت، تجادل الفيزيائيون حول الطريقة التي يطلق بها الثقب الأسود نفثاته الأولى، لكن مؤخرا تمكن فريق دولي بقيادة باحثين من جامعة خرونينغن (University of Groningen) الهولندية من إنهاء هذا الجدل.

وبحسب الدراسة، التي نشرت يوم 7 مارس/آذار الجاري في دورية "نيتشر أسترونومي" (Nature Astronomy)، فقد لجأ هذا الفريق إلى 410 عمليات رصد من عدة تلسكوبات حول العالم في نطاق الأشعة السينية، أجريت بين عامي 1996 و2012، لثقب أسود سمي "جي آر إس 1915+105" (GRS 1915+105).

كما أشار بيان صحفي صادر عن الجامعة، قارن الباحثون بيانات الأشعة السينية مع بيانات راديوية من "تلسكوب رايل" (Ryle Telescope)، وهو مجموعة من أطباق الراديو التي تقع على بُعد حوالي 90 كيلومترا شمالي لندن، والتي تجمع إشعاعا لاسلكيا منخفض الطاقة من نفاثات الثقوب السوداء بشكل خاص.

حالة خاصة

يبتعد "جي آر إس 1915+105" عنا حوالي 36 ألف سنة ضوئية، ويبلغ في كتلته حوالي 10 أضعاف قدر الشمس، لكن ما لفت انتباه العلماء له أنه يدور في نظام مزدوج مع نجم لامع، ويسحب مادة هذا النجم إلى داخله ببطء وانتظام.

في هذه الحالة الخاصة جدا، فإن المادة لا تدخل مباشرة إلى الثقب الأسود، بل تتزاحم حوله في حلقات تمثل القرص الذي يحيط به ويدور بسرعة شديدة، ومع هذا التزاحم بين جزيئات المادة تصدر إشعاعات في نطاق الأشعة السينية.

شوهدت من قبل ثقوب سوداء في وضع شبيه وحولها هالة من المادة، وشوهدت أخرى وهي تطلق نفثات من البلازما، وهي إحدى حالات المادة التي تنسلخ فيها الإلكترونات من حول أنوية الذرات وتجري بحرية.

جدل العلماء

كان هناك نقاش بين العلماء خلال 20 عاما مضت حول ما إذا كانت الهالة والنفثات هما نفس الشيء، والآن تقول الدراسة الجديدة إنهما بالفعل نفس الشيء، ولكنهما ينشآن واحدا تلو الآخر، حيث تظهر الهالة أولا، ثم تتبعها النفثات الهائلة.

لكن حينما أثبت الباحثون هذا التسلسل، ظهرت بعض الأسئلة التي لم تتم الإجابة عنها. على سبيل المثال، تحتوي الأشعة السينية التي تجمعها التلسكوبات من الهالة على طاقة أكثر مما يمكن تفسيره بدرجة حرارة الهالة وحدها.

ويفترض الباحثون من هذا الفريق أن المجال المغناطيسي للثقب الأسود هو ما يوفر فارق الطاقة، لكن ذلك يحتاج لأرصاد إضافية مستقبلا.

ويقترح الباحثون كذلك أن المبدأ الذي قدموه لتفسير اللحظات الأولى لتجشؤ الثقوب السوداء، أي إطلاق نفثاتها في الفضاء، قد ينطبق أيضا على الثقوب السوداء الأثقل، وقد يساعدنا ذلك في فهم أفضل للثقب الأسود في مركز مجرتنا درب التبانة.