مرصد جيمس ويب يسبر أغوار ثقب أسود فائق

The barred spiral galaxy Messier 83 (M83) is featured in detail in this image from the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope. M83, which is also known as NGC 5236, was observed for this image with the Mid-Infrared Instrument (MIRI). Now, further data from MIRI has enabled a new discovery in M83.  Astronomers using Webb have discovered evidence that suggests the presence of a long-sought supermassive black hole at the heart of the nearby spiral galaxy M83. This surprising finding, made possible by Webb’s MIRI, reveals highly ionised neon gas that could be a telltale signature of an active galactic nucleus (AGN), a growing black hole at the center of a galaxy. This image was compiled using data collected through just two of MIRI’s ten filters, near the short end of the instrument’s wavelength range. The result is this extraordinarily detailed image, with its creeping tendrils of gas, dust and stars. In this image, the bright blue shows the distribution of stars across the central part of the galaxy. The bright yellow regions that weave through the spiral arms indicate concentrations of active stellar nurseries, where new stars are forming. The orange-red areas indicate the distribution of a type of carbon-based compound known as polycyclic aromatic hydrocarbons (or PAHs) — the F770W filter, one of the two used here, is particularly suited to imaging these important molecules. The data for this image come from a series of observations collectively titled Feedback in Emerging extrAgalactic Star clusTers, or FEAST.  [Image Description: A close-up view of a barred spiral galaxy. Two spiral arms reach horizontally away from the core in the centre, merging into a broad network of gas and dust which fills the image. This material glows brightest orange along the path of the arms, and is darker red across the rest of the galaxy. Through many gaps in the dust, countless tiny stars can be seen, most densely around the core.]
مركز المجرة مسييه 83 كما رصدها جيمس ويب (ناسا)

باستخدام مرصد جيمس ويب الفضائي، اكتشف علماء الفلك أدلة تشير إلى وجود ثقب أسود فائق الكتلة في مركز المجرة الحلزونية القريبة "مسييه 83″، والمعروفة أيضًا باسم مجرة ​​دولاب الهواء الجنوبية.

وفي حين أن العديد من المجرات الكبيرة تستضيف مثل هذه الثقوب السوداء، إلا أن المحاولات السابقة لتأكيد وجود ثقب أسود في مسييه 83 ​​ باءت بالفشل، واعتقد العلماء أن السبب في ذلك كان خمول هذا الثقب الأسود فائق الكتلة (أي أن النشاط حوله ضعيف بحيث يصعب رصده) أو وجود غبار كثيف يحجب رؤيته عن المراصد الفلكية.

اكتشاف النيون

ولكن جهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (ميري) في مرصد جيمس ويب رصد وجود غاز نيون شديد التأين بالقرب من مركز المجرة، وقد افتقرت المراصد  السابقة إلى الحساسية والدقة اللازمتين لرصد مثل هذه الإشارات الخافتة والمُحجبة.

وبحسب الدراسة، التي نشرها الباحثون في دورية "ذي أستروفيزيكال جورنال"، يتطلب هذا النوع من الغاز طاقة هائلة ليتشكل، تفوق ما يمكن أن تنتجه النجوم العادية أو المستعرات العظمى، مما يشير إلى وجود نواة مجرّية ​​نشطة، وهي علامة على نمو ثقب أسود فائق الكتلة.

ومن المُخطط إجراء المزيد من عمليات الرصد باستخدام تلسكوبات أخرى مثل هابل، ومرصد ألما، لتأكيد وجود الثقب الأسود وفهم طبيعة الغاز المُكتشف، لأنه لا تزال هناك احتمالات أخرى لتكونه.

An artist’s concept of the fully deployed and unfolded James Webb Space Telescope, which is currently on its way to a spot called L2, where it will orbit the sun. It is now 600,000 miles from Earth.Credit...Adriana Manrique Gutierrez/NASA
جهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (ميري) في مرصد جيمس ويب رصد وجود غاز نيون شديد التأين بالقرب من مركز المجرة (ناسا)

وحوش كونية

الثقب الأسود فائق الكتلة هو نوع هائل من الثقوب السوداء، تتراوح كتلته بين ملايين ومليارات أضعاف كتلة الشمس، ويقع في مراكز معظم المجرات، بما في ذلك مجرتنا درب التبانة.

إعلان

وعلى العكس من ذلك هناك "الثقوب السوداء النجمية"، والتي تمتلك كتلا صغيرة (عدة عشرات من الكتل الشمسية)، وتنتشر في أي مكان بالمجرة.

أشهر الثقوب السوداء الفائقة هو الرامي أ*، وهو الثقب الأسود فائق الكتلة في مركز مجرة ​​درب التبانة، وتبلغ كتلته  أكثر من 4 ملايين شمس.

ورغم هذه الكتلة الضخمة، فإن حجمه صغير نسبيًا؛ حيث يبلغ قطر أفق الحدث الخاص به حوالي 44 مليون كيلومتر فقط (أي أصغر من مدار عطارد!).

ولا يعرف العلماء إلى الآن كيف تكونت هذه الهياكل الكونية العملاقة، ويفترض فريق منهم أن ذلك حصل بسبب انسحاق سُحبٍ غازية ضخمة في بدايات الكون، ويفترض فريق آخر أنها نشأت من اندماج ثقوب سوداء أصغر معا أو تراكم المادة بها على مدى مليارات السنين.

المصدر : ناسا

إعلان