خَبَرَيْن logo

اكتشاف نفاثات عملاقة من ثقب أسود بعيد

اكتشاف مذهل: علماء الفلك رصدوا أكبر نفاثات من ثقب أسود فائق الكتلة، تمتد على 23 مليون سنة ضوئية! هذا الاكتشاف يعيد تشكيل فهمنا للكون. تعرف على تفاصيل هذا البحث المثير في خَبَرْيْن.

التصنيف:علوم
شارك الخبر:
FacebookTwitterLinkedInEmail

اكتشاف نفاثات ضخمة من ثقب أسود بعيد

رصد علماء الفلك زوجاً هائلاً من النفاثات النفاثة المنطلقة من ثقب أسود فائق الكتلة على بُعد 7.5 مليار سنة ضوئية من الأرض. وتمتد هذه البنية الضخمة على طول 23 مليون سنة ضوئية، مما يجعل نفاثات الثقب الأسود هذه أكبر نفاثات ثقب أسود شوهدت على الإطلاق، وفقاً لبحث جديد.

ويُنظر إلى الثقوب السوداء على أنها نفايات الكون، حيث تلتهم كل ما يقترب منها تقريباً. لكن جزءاً من المواد يتم قذفها قبل أن يسقط جسم ما في الثقب الأسود، مشكلاً نفاثة على جانبي الثقب الأسود، كما قال مارتين أوي، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والمؤلف الرئيسي لدراسة جديدة تصف هذا الاكتشاف.

نُشرت النتائج في 18 سبتمبر في مجلة Nature.

كيف تؤثر النفاثات على فهمنا للكون

شاهد ايضاً: تحول دماغ شاب إلى زجاج خلال ثوران جبل فيزوف. العلماء يقولون إنهم اكتشفوا كيف

يمكن لنفاثات الثقب الأسود أن تسرّع الإشعاع والجسيمات بسرعة تقترب من سرعة الضوء، مما يجعلها تتوهج بأطوال موجية مرئية للتلسكوبات الراديوية. وقد لفت هذا التوهج انتباه علماء الفلك الذين كانوا وراء الدراسة الجديدة أثناء قيامهم بمسح السماء باستخدام تلسكوب LOFAR، أو تلسكوب راديو LOFAR ذو الترددات العالية الراديوية في أوروبا في عام 2018.

وتتمتع النفاثات الموصوفة حديثاً بطاقة تعادل طاقة تريليونات الشموس وهي ضخمة جداً لدرجة أن الباحثين أطلقوا عليها اسم بورفيريون Porphyrion تيمناً بعملاق من الأساطير اليونانية.

ويدفع هذا الاكتشاف علماء الفلك إلى إعادة التفكير في فهمهم لمدى ضخامة نفاثات الثقب الأسود وكذلك كيفية تأثير هذه السمات العملاقة على محيطها وبنية الكون.

حجم النفاثات مقارنة بمجرة درب التبانة

شاهد ايضاً: أقدم حجر روني في العالم يحتوي على مزيد من القطع التي تحمل رسائل غامضة، بحسب الباحثين

وقال أوي: "هذا الزوج ليس فقط بحجم النظام الشمسي، أو مجرة درب التبانة؛ نحن نتحدث عن 140 قطرًا من أقطار مجرة درب التبانة في المجموع". "ستكون مجرة درب التبانة نقطة صغيرة في هذين الانفجارين العملاقين."

البحث في الشبكة الكونية

في البداية، كان الباحثون يبحثون في البداية عن شيء آخر باستخدام لوفار: الخيوط الناعمة للشبكة الكونية.

وقال أوي إن الشبكة الكونية هي البنية واسعة النطاق للكون، وهي شبكة من المادة التي تتخلل كل الفضاء بين المجرات.

اكتشافات جديدة حول نفاثات الثقوب السوداء

شاهد ايضاً: الصين تخطط لإرسال روبوت طائر للبحث عن الماء في الجانب البعيد من القمر

ولكن أثناء سعيهم لرصد الشبكة الكونية، اكتشف الفريق نفاثات كبيرة قادمة من المجرات. وإجمالاً، رصد الفريق 10,000 زوج جديد من أزواج نفاثات الثقوب السوداء. وقد قُبلت ورقة بحثية تصف هذه الأزواج للنشر في مجلة أخرى هي Astronomy & Astrophysics.

وقال أوي: "عندما عثرنا على النفاثات العملاقة لأول مرة، فوجئنا تماماً". "لم يكن لدينا أي فكرة عن وجود هذا العدد الكبير."

تقع الثقوب السوداء فائقة الكتلة في مراكز المجرات الكبيرة. وقال أوي إن ملاحظات الفريق سلطت الضوء على أن عدداً متزايداً من المجرات لديها نفاثات ثقوب سوداء تصل إلى ما وراء حدودها.

دور الباحثين في اكتشاف النفاثات العملاقة

شاهد ايضاً: موقع دفن مفصل لـ "سيدة العاج" وذريتها يحتوي على أكثر من 270,000 حبة صدف

وكان باحث من مجال مختلف، وهو الباحث المشارك في الدراسة أيفين غاست، أول من رصد الزوج الأكثر ضخامة من النفاثات.

في ذلك الوقت، كان غاست طالبًا جامعيًا يدرس علم الآثار الكلاسيكية والتاريخ القديم في جامعة أكسفورد. ولكن بسبب الجائحة، كان عمله الأكاديمي الرئيسي معلقاً، لذلك عرض مساعدة أوي في الفحص البصري للصور الراديوية التي التقطها لوفار.

قال أوي عبر البريد الإلكتروني: "بعد العثور على بورفيريون، كنا متحمسين للغاية، وبعد التحدث عن الأمر شعرت بالإثارة لرؤية شيء مميز لم يقدره أحد من قبل والمشاركة في اكتشافه".

شاهد ايضاً: اكتشاف "طريق الديناصورات" الذي يعود تاريخه إلى 166 مليون سنة في جنوب إنجلترا

وأضاف أوي أنه بمجرد أن تأكد الفريق من المجرة التي نشأت فيها النفاثات، "استفاد أيفين من خلفيته الكلاسيكية واقترح تسمية النظام باسم "بورفيريون" الجميل، وهو ما يحمله الآن".

تتبع أصل المجرة

قبل أرصاد لوفار، كان يُعتقد أن الأنظمة النفاثة الكبيرة نادرة ومن المتوقع أن تكون أصغر حجماً. وقبل رصد بورفيريون، كان أكبر نظام ثقب أسود نفاث مؤكد هو نظام ألسيونيوس.

وقد عثر الفريق نفسه على Alcyoneus، الذي سُمي أيضاً باسم عملاق إغريقي أسطوري، في عام 2022، وهذا النظام النفاث يساوي حوالي 100 مجرة من مجرات درب التبانة.

شاهد ايضاً: علماء: سناجب كاليفورنيا تظهر سلوكًا أكل الحوم للمرة الأولى

يُقدّر قطر مجرة درب التبانة بـ 100 ألف سنة ضوئية. والسنة الضوئية الواحدة هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة، وهي 5.88 تريليون ميل (9.46 تريليون كيلومتر).

لكن مؤلفي الدراسة اتبعوا نهجاً أوسع نطاقاً واعتبروا أن مجرة درب التبانة يبلغ عرضها 163,078 سنة ضوئية لحساب جميع النجوم والمادة غير المرئية داخل المجرة، كما قال أوي.

وبالتالي، قرروا أن بورفيريون يعادل 140 قطرًا من أقطار مجرة درب التبانة.

شاهد ايضاً: كيف أصبح جوكيش دوماراجو ملك الشطرنج في بلد يعشق لعبة الكريكيت

والآن، قال المؤلفان إنهما يعتقدان أنه من الممكن العثور على نفاثات أكبر من بورفيريون مع تحسن تكنولوجيا التلسكوبات الراديوية.

عمليات الرصد والتكنولوجيا المستخدمة

للكشف عن المزيد من التفاصيل حول أصول النفاثات، أجرى الفريق عمليات رصد للمتابعة باستخدام التلسكوب الراديوي العملاق للموجات الراديوية في الهند ومرصد دبليو إم كيك في هاواي. أشارت الملاحظات إلى مجرة بعيدة أكبر من مجرة درب التبانة بحوالي 10 أضعاف حجم مجرة درب التبانة.

كما كشفت البيانات التي جمعها مرصد كيك أيضاً أن الهياكل جاءت من ثقب أسود نشط ذي وضع إشعاعي، وليس من النوع المعروف بإنتاج نفاثات أكبر، وهو ما فاجأ الباحثين.

شاهد ايضاً: آخر قمر عملاق لهذا العام سيصل ذروته مع زخة شهب ليونيد

عندما تصبح الثقوب السوداء فائقة الكتلة نشطة، تقوم قوة جاذبيتها بتسخين المواد المحيطة بها، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة على شكل إشعاع أو نفاثات. ووفقاً للباحثين، فإن الثقوب السوداء ذات النمط الإشعاعي أكثر شيوعاً في الكون البعيد، في حين أن الثقوب السوداء ذات النمط النفاث أكثر شيوعاً في الكون القريب.

الفرق بين الثقوب السوداء النشطة والساكنة

وقال أوي في رسالة بالبريد الإلكتروني: "تشير دراستنا إلى أن الثقوب السوداء النشطة ذات الوضع الإشعاعي قد تكون قادرة على توليد نفاثات عملاقة مثل الثقوب السوداء النشطة ذات الوضع النفاث في الكون القريب". "نحن نتعلم أن النفاثات العملاقة قد تكون ظاهرة قديمة: نحن نعلم الآن أنها كانت موجودة منذ معظم عمر الكون. غطى مسح لوفار الذي أجريناه 15 في المئة فقط من السماء. ومن المحتمل أن يكون من الصعب رصد معظم هذه النفاثات العملاقة، لذلك نعتقد أن هناك الكثير من هذه النفاثات العملاقة هناك."

ويمكن أن يساعد فهم مدة وجود نفاثات الثقوب السوداء العملاقة خلال 13.8 مليار سنة من عمر الكون علماء الفلك في معرفة كيفية تأثير هذه النفاثات على محيطها.

شاهد ايضاً: عظام من سفينة حربية من عصر تيودور تكشف عن تفاصيل حياة الطاقم

هناك سؤالان كبيران يواجهان علماء الفلك، وهما كيف أصبح الكون ممغنطاً وكيف نشأت البنى واسعة النطاق للشبكة الكونية التي تقع بين المجرات. يمكن أن تساعد نفاثات الثقب الأسود الهائل في الإجابة عن كليهما.

بحث جديد عن إجابات كونية

إذا استمرت لملايين السنين، يمكن أن تؤثر نفاثات الثقوب السوداء القوية على تدفق المادة عبر الفضاء بين المجرات عن طريق إطلاق الجسيمات المشحونة والمجالات المغناطيسية عبر الفضاء، وفقاً لمؤلفي الدراسة.

وقال أوي: "عندما تصل النفاثات إلى الفضاء بين المجرات، فإننا نعتقد أن لها تأثيراً كبيراً على تسخين (الفضاء) بين المجرات وعلى مغنطسته". "أحد الإدراكات غير المتوقعة للعثور على هذا النظام النفاث العملاق هو أن نفاثات الثقوب السوداء يمكن أن تصل إلى نطاق الشبكة الكونية. فهي كبيرة لدرجة أنها يمكن أن تصل، من حيث المبدأ، إلى كل مكان."

شاهد ايضاً: الميكروفوسيلات في أقدم شاهد قبر في أمريكا تكشف أسرار المستوطنة الإنجليزية الأولى

يُظهر بحث الفريق أن بورفيريون كان قادراً على تسخين محيطه في الفضاء بين المجرات بحوالي مليون درجة.

"وقال أوي: "إذا حدث هذا التسخين في وقت مبكر بما فيه الكفاية في الزمن الكوني، فربما أبطأ ذلك من تشكل المجرات، التي تتطلب بلازما أو غازاً بارداً نسبياً بين المجرات من أجل الانهيار والتشكل."

دور النفاثات في تشكيل الكون

يواصل الفريق البحث في كيفية امتداد نفاثات الثقب الأسود إلى ما وراء مجرتها المضيفة دون أن تصبح غير مستقرة.

شاهد ايضاً: فويجر 2 يوقف التجارب العلمية مع تراجع مخزون الطاقة

وقال المؤلف المشارك في الدراسة مارتن هاردكاسل، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة هيرتفوردشاير في إنجلترا، في بيان: "أظهر لنا عمل مارتيين أنه لا يوجد أي شيء خاص في بيئات هذه المصادر العملاقة التي تجعلها تصل إلى تلك الأحجام الكبيرة".

وقال ساشا تشيخوفسكوي، الأستاذ المشارك في قسم الفيزياء وعلم الفلك في جامعة نورث وسترن، إن الدراسة تكشف عن اكتشاف مثير، وهو "سجل أحفوري" لنشاط الثقب الأسود الهائل الذي يمكن أن يُظهر كيف تطورت النفاثات والثقب الأسود مع مرور الوقت.

وقال تشيخوفسكوي، الذي لم يشارك في الدراسة الجديدة: "يمكن أن يساعدنا طول العمر الملحوظ للنفاثات أيضاً على اختبار النماذج الفيزيائية للنفاثات، لا سيما ثباتها في مواجهة الاحتمالات الطويلة لحفر طريقها بنجاح عبر (الفضاء بين المجرات)".

المغناطيسية وتأثيرها على الحياة

شاهد ايضاً: الكبسولة التابعة لـ SpaceX تستعد لاستقبال رواد الفضاء من بوينغ ستارلاينر عند محطة الفضاء

ربما يكون بورفيريون قد قام أيضاً بمغنطة بيئته المحلية، ويريد أوي أن يفهم كيف يمكن للنفاثات الضخمة أن تنشر المغناطيسية عبر الشبكة الكونية. إن أصل المغناطيسية هو المفتاح لأن الحقول المغناطيسية، مثل تلك التي تحيط بالأرض، يمكن أن تحمي وتحمي الغلاف الجوي الذي يحافظ على الحياة.

"يقول أوي: "تسمح المغناطيسية على كوكبنا بازدهار الحياة، لذا نريد أن نفهم كيف نشأت هذه المغناطيسية. "نحن نعلم أن المغناطيسية تتخلل الشبكة الكونية، ثم تشق طريقها إلى المجرات والنجوم، وفي النهاية إلى الكواكب، لكن السؤال هو: من أين بدأت؟ هل قامت هذه النفاثات العملاقة بنشر المغناطيسية عبر الكون؟"

أخبار ذات صلة

Loading...
طاقم نسائي بالكامل من ستة أعضاء، بما في ذلك غايل كينج وكاتي بيري، سيشارك في رحلة بلو أوريجين إلى الفضاء.

كاتي بيري وغايل كينغ من بين 6 نساء متوجهات إلى الفضاء على متن نيو شيفارد

استعدوا لرحلة تاريخية إلى الفضاء! ستنطلق مجموعة مدهشة من النساء الرائدات في مهمة فريدة على متن صاروخ بلو أوريجين، حيث ستتحدى هذه الرحلة التصورات التقليدية عن الفضاء. انضموا إلينا لاكتشاف كيف ستلهم هذه المغامرة الأجيال القادمة!
علوم
Loading...
عنكبوت أرانيوس فينتريكوسوس ينسج شبكة في ظلام الليل، ممسكًا بذكر يراع مضيء، مما يعكس استراتيجياته لجذب الفريسة.

دراسة تكتشف أن نوعًا من العناكب تتلاعب بيرقات النار لجذبها إلى مصيرها

في قلب حقول الأرز الصينية، يتلاعب العنكبوت أرانيوس فينتريكوسوس بإشارات اليراعات المضيئة ليجذب المزيد من ضحاياه إلى شباكه. اكتشاف مذهل يكشف عن استراتيجيات مثيرة في عالم الطبيعة، فهل تساءلت يومًا كيف يتمكن هذا العنكبوت من خداع اليراعات؟ تابع القراءة لتكتشف المزيد!
علوم
Loading...
بقايا مستعر أعظم متوهجة تظهر في صورة فضائية، مع تفاصيل عن سحابة غازية ملونة تعكس نشاط الكون المدهش.

صور جديدة تكشف عن الكون الخفي تحتفل بمهمة يسعى الفلكيون لإنقاذها

استعد لاكتشاف أسرار الكون المخبأة في أعماق الفضاء! تلسكوب شاندرا للأشعة السينية، الذي يحتفل بمرور 25 عاماً على انطلاقه، قدم لنا رؤى مذهلة عن النجوم المنفجرة والثقوب السوداء. تابعنا لتكتشف كيف غيّر هذا المرصد الفلكي فهمنا للكون!
علوم
الرئيسيةأخبارسياسةأعمالرياضةالعالمتكنولوجيااقتصادصحةتسلية