“`html
بقدر ما يتعلق الأمر بالثقوب السوداء العملاقة، فإن الثقب الأسود الموجود في مركز درب التبانة هادئ نسبياً.
ولكن، حتى في حالته المُفترضة من السكون، فإن ساجيتاريوس أ* عرضة للانفجارات أو الانهيارات من حين لآخر – والآن، باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، سجل علماء الفلك حدوث شيء لم يسبق له مثيل.
في السادس من أبريل عام 2024، أطلق الثقب الأسود انفجارًا لوحظ في موجات الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، تلاه انفجار مُماثل في موجات الراديو.
على الرغم من أن ساجيتاريوس أ* يطلق انفجارات من حين لآخر، إلا أن هذه هي المرة الأولى التي نلتقط فيها الانفجار في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة – وهو أحد الأجزاء المفقودة من لغز سلوك الثقب الأسود، وفقًا لفريق بقيادة عالم الفلك سيباستيانو فون فيلنبرغ من معهد ماكس بلانك لعلوم الفلك الراديوي في ألمانيا.
“`
“تتطور ومضات Sgr A* وتتغير بسرعة، في غضون ساعات، وليس كل هذه التغييرات يمكن رؤيتها في كل موجات الطيف،” يقول عالم الفيزياء الفلكية جوزيف ميخائيل من مرصد سميثسونيان للأبحاث الفلكية.
“لأكثر من 20 عامًا، كنا نعلم ما يحدث في نطاقات الراديو والأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)، لكن لم تكن العلاقة بينهما واضحة بنسبة 100%. هذا الملاحظة الجديدة في منتصف الأشعة تحت الحمراء تُسد هذه الفجوة.”
تُعدّ الثقوب السوداء الهائلة عنصرًا أساسيًا في ترتيب الكون كما نعرفه، فهي النوى التي تتجمع حولها المجرات وتدور حولها. تتراوح كتلتها من ملايين إلى مليارات أضعاف كتلة الشمس، وتُظهر مستويات نشاط مختلفة، من جشعة وعنيفة حين تُبتلع المادة بمعدل هائل، إلى هادئة وساكنة.
ساج آ*، في قلب درب التبانة، وبوزن 4.3 مليون كتلة شمسية، هي أقرب ثقب أسود هائل لدينا إمكانية الوصول إليه. كما أنها تقع في الطرف الهادئ من مقياس النشاط، مما يعني أن لدينا مقعدًا ممتازًا لمراقبة سلوك الثقوب السوداء على نطاق صغير، والذي سيكون باهتًا جدًا لدرجة أن لا يُرى لو كان يحدث في مجرة أخرى.
راقب علماء الفلك عن كثب المركز المجري لعدة عقود في مجموعة من الأطوال الموجية لتسجيل انبعاثاته الغريبة والانفجارات لفهم المزيد عن النشاط والديناميكيات للبيئة الأكثر شدة جاذبيًا في مجرة درب التبانة.
وجود Sgr A* يخلق منطقةً فضائيةً مُعقدةً وعاصفةً، مع وجود قرصٍ ضخمٍ من الغبار يدور حول الثقب الأسود الهائل. لا يعرف علماء الفلك ما الذي يُسبب الوهجات في المنطقة، لكن المحاكاة تُشير إلى أنه تفاعل بين خطوط المجال المغناطيسي في قرص المادة الذي يدور بالقرب من الثقب الأسود.
لكننا لم نكن متأكدين، لأننا لم نكن نملك ملاحظاتٍ في منتصف الأشعة تحت الحمراء لأحد هذه الوهجات.
«لأنّ الأشعة تحت الحمراء المتوسطة تقع بين الأشعة تحت الحمراء الفرعية [من الأشعة تحت الحمراء البعيدة إلى الموجات الدقيقة] والأشعة تحت الحمراء القريبة، كانت تُخبئ أسرارًا عن دور الإلكترونات، التي يجب أن تبرد لتُطلق الطاقة لتشغيل الانفجارات»، يشرح ميخائيل.
«ملاحظاتنا الجديدة تتفق مع النماذج والمحاكاة الموجودة، مما يُعطي لنا قطعةً قويةً أخرى من الأدلة لدعم نظرية ما وراء الانفجارات».
تم جمع الملاحظات باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) التابعة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي؛ ومصفوفة الأشعة تحت الحمراء دون المليمتر التي تُدارها معًا مرصد سميثسونيان للأبحاث الفلكية والأكاديمية الصينية؛ وتلسكوب شاندرا للأشعة السينية التابع لوكالة ناسا؛ ومصفوفة تلسكوب الطيف النووي، مرصد الأشعة الغاما الموجود على محطة الفضاء الدولية.
عندما رصد تلسكوب جيمس ويب انفجارًا استمر حوالي 40 دقيقة، لجأوا إلى الأدوات الأخرى لمعرفة ما قد يكونوا قد جمعوه. لم تكن هناك أي رصدات في نطاقي الأشعة السينية والأشعة الغاما – على الأرجح لأن تسارع الإلكترونات لم يكن كافيًا – لكن مصفوفة المليمتر التحتية رصدت انفجارًا من موجات الراديو تأخر حوالي 10 دقائق خلف الأشعة تحت الحمراء المتوسطة.
يقول الباحثون إن هذه النتائج تتسق مع الإشعاع المتزامن من مجموعة واحدة من الإلكترونات المتبردة التي تتسارع عبر إعادة الاتصال المغناطيسي، أو الاضطراب المغناطيسي، أو مزيج من الاثنين. ومع ذلك، لا يزال هناك الكثير مما لا نعرفه – مما يعني أنه لا يزال هناك المزيد من العمل الذي ينبغي القيام به.
«بينما تشير ملاحظاتنا إلى أن انبعاثات Sgr A* في منتصف الأشعة تحت الحمراء تنشأ بالفعل من انبعاثات التزامن من الإلكترونات المتبردة، إلا أن هناك المزيد لفهمه حول إعادة الاتصال المغناطيسي والاضطراب في قرص تراكم Sgr A*»، يقول فون فيلنبرغ [[LINK16]].
«هذا الكشف الأول على الإطلاق في منتصف الأشعة تحت الحمراء، والتباين الذي لوحظ باستخدام مصفوفة المليمتر الفرعية، لم يملأ فجوة في فهمنا لما تسبب في الاندفاع في Sgr A* فحسب، بل فتح أيضًا خطًا جديدًا من الاستفسارات الهامة».
تم تقديم البحث في اجتماع الجمعية الفلكية الأمريكية رقم 245. كما تم قبوله في مجلة *رسائل المجلة الفلكية*، ومتاح على خادم النشر المسبق arXiv.