كشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي القوي عن ظاهرة كان يُعتقد في السابق أنها مستحيلة.
وقام علماء الفلك بتدريب الأداة على عدد من المجرات في الفضاء السحيق، وفي مركز إحدى المجرات رصدوا ثقبًا أسود قزمًا شابًا يتسبب في انفجارات هائلة من الغاز. يمكن للمواد الكونية التي تنتقل بالقرب من الثقب الأسود أن تنجذب حول هذه الأجسام ذات الجاذبية القوية، ويؤكل بعضها. لكن الثقوب السوداء هي آكلات فوضوية للغاية، مما يؤدي إلى انبعاث الغاز في “تدفقات خارجية” قوية. ومع ذلك، فإن هذا الثقب الأسود، المسمى LID-568، يتغذى بنهم على المادة بمعدل 40 مرة أسرع مما كان يعتقد ممكنا.
وقالت جوليا شارفاشتر، عالمة الفلك في مرصد الجوزاء الدولي والتي شاركت في تأليف البحث الجديد المنشور في مجلة “هذا الثقب الأسود يحتفل”. علم الفلك الطبيعةوقال في بيان.
شاهد عالم ناسا الصور الأولى لمركبة فوييجر. ما رآه أصابه بالقشعريرة.
وجد العلماء أن هذا الثقب الأسود قد تجاوز “حد إدينغتون”، وهو في الأساس أقصى سطوع يمكن أن يحققه الجسم ومدى السرعة التي يمكن أن يستهلك بها المادة. قد يكون هذا الإنجاز هو السبب وراء عثور علماء الفلك على ثقوب سوداء، وُلدت في وقت مبكر، وهي أكبر حجمًا مما ينبغي أن يكون عليه هذا الجسم الصغير. (يسكن هذا الثقب الأسود في مجرة نشأت بعد نحو 1.5 مليار سنة من الانفجار الكبير، وهو ما يعني أنها حديثة العهد نسبيًا. ويبلغ عمر الكون حوالي 13.8 مليار سنة). ومن المحتمل أن تنمو الثقوب السوداء بشكل هائل في نوبة واحدة من التغذية المثيرة. .
“هذا الثقب الأسود يقيم وليمة.”
وأوضح شارفاشتر: “تُظهر هذه الحالة القصوى أن آلية التغذية السريعة فوق حد إدينغتون هي أحد التفسيرات المحتملة لسبب رؤيتنا لهذه الثقوب السوداء الثقيلة جدًا في وقت مبكر جدًا من الكون”.
تصور فني يصور الثقب الأسود الذي يتغذى بنهم في مركز مجرة قزمة مبكرة.
المصدر: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / M. Zamani
ربما تم حذف التغريدة
الثقوب السوداء هي كائنات رائعة. إنها كثيفة بشكل لا يمكن تصوره: إذا تم سحق الأرض (افتراضيًا) إلى ثقب أسود، فسيكون عرضها أقل من بوصة واحدة. هذه الكثافة العميقة تمنح الثقوب السوداء قوة جاذبية هائلة. من المعروف أنه حتى الضوء الذي يسقط (بمعنى عبور حدود تسمى “أفق الحدث”) لا يمكنه الهروب.
لمراقبة الثقب الأسود البعيد للغاية LID-568، استخدم العلماء مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة من تلسكوب ويب، أو NIRSpec، لمراقبة الضوء الخافت ولكن القوي الناتج عن انبعاثات الغاز المنبعثة من الثقب الأسود.
سرعة الضوء ماشابل
ومع ذلك، فإن التحقيق في LID-568 قد بدأ للتو. ويريد علماء الفلك معرفة كيف تجاوز هذا الثقب الأسود حد إدينغتون، مما يعني المزيد من المشاهدة باستخدام تلسكوب ويب.
قدرات تلسكوب ويب القوية
تم تصميم تلسكوب ويب – وهو عبارة عن تعاون علمي بين ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية – للتعمق في أعمق الكون والكشف عن رؤى جديدة حول الكون المبكر. كما أنها تدرس الكواكب المثيرة للاهتمام في مجرتنا، إلى جانب الكواكب والأقمار في نظامنا الشمسي.
وإليك كيفية تحقيق Webb لمآثر لا مثيل لها، ومن المرجح أن يفعل ذلك لعقود قادمة:
– المرآة العملاقة: يبلغ عرض مرآة ويب، التي تلتقط الضوء، أكثر من 21 قدمًا. وهذا أكبر بمرتين ونصف من مرآة تلسكوب هابل الفضائي. يتيح التقاط المزيد من الضوء لويب رؤية المزيد من الأشياء القديمة البعيدة. وينظر التلسكوب إلى النجوم والمجرات التي تشكلت منذ أكثر من 13 مليار سنة، أي بعد بضع مئات الملايين من السنين من الانفجار الكبير. قال جان كريتون، عالم الفلك ومدير القبة السماوية مانفريد أولسون في جامعة ويسكونسن-ميلووكي، لموقع Mashable في عام 2021: “سنرى النجوم والمجرات الأولى التي تشكلت على الإطلاق”.
– عرض الأشعة تحت الحمراء: على عكس هابل، الذي يرى الضوء المرئي لنا إلى حد كبير، فإن ويب هو في المقام الأول تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء، مما يعني أنه يرى الضوء في طيف الأشعة تحت الحمراء. وهذا يسمح لنا برؤية المزيد من الكون. الأشعة تحت الحمراء لديها أطول الأطوال الموجية من الضوء المرئي، وبالتالي فإن موجات الضوء تنزلق بكفاءة أكبر عبر السحب الكونية؛ لا يصطدم الضوء في كثير من الأحيان بهذه الجزيئات المكتظة بكثافة ولا ينتشر بها. في نهاية المطاف، يمكن لبصر ويب بالأشعة تحت الحمراء أن يخترق الأماكن التي لا يستطيع هابل اختراقها.
قال كريتون: “إنه يرفع الحجاب”.
– النظر إلى الكواكب الخارجية البعيدة: تلسكوب ويب يحمل معدات متخصصة تسمى أجهزة قياس الطيف من شأنها أن تحدث ثورة في فهمنا لهذه العوالم البعيدة. يمكن للأدوات فك رموز الجزيئات (مثل الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان) الموجودة في أجواء الكواكب الخارجية البعيدة، سواء كانت عمالقة غازية أو عوالم صخرية أصغر. ينظر ويب إلى الكواكب الخارجية في مجرة درب التبانة. من يعرف ماذا سنجد؟
“قد نتعلم أشياء لم نفكر فيها أبدًا” مرسيدس لوبيز موراليس، باحثة في الكواكب الخارجية وعالمة فيزياء فلكية في مركز الفيزياء الفلكية-هارفارد وسميثسونيانوقال ماشابل في عام 2021.
لقد نجح علماء الفلك بالفعل في العثور على تفاعلات كيميائية مثيرة للاهتمام على كوكب يبعد 700 سنة ضوئية، وبدأوا في النظر إلى أحد أكثر الأماكن المتوقعة في الكون: الكواكب الصخرية ذات الحجم الأرضي في النظام الشمسي TRAPPIST.
