يعد الثقب الأسود النشط فائق الكتلة أحد أعظم عجائب الكون. هذا الجسم الكثيف غير المرئي، الذي قد تبلغ كتلته مليارات المرات كتلة شمسنا، محاط بقرص دوار ضخم وحلقة من المادة تحترق بالضوء أثناء دورانها الحلزوني في مركز الثقب الأسود. ولكن ما حجم هذه الأشياء؟ الهياكل?
لأول مرة، كشف الاكتشاف الواضح للضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء عن أطراف قرص تراكمي ضخم يحيط بثقب أسود هائل تبلغ كتلته مئات الملايين من أضعاف كتلة الشمس في مجرة تسمى III Zw 002، وتقع على بعد 1,17 مليار ضوء من المجرات. سنوات بعيدا.
وكشفت هذه الاكتشافات، بقيادة عالم الفلك دينيمارا دياز دوس سانتوس من المعهد الوطني لأبحاث الفضاء في البرازيل، عن قرص تراكمي يبعد حوالي 52 يومًا ضوئيًا عن الثقب الأسود. سيوفر هذا القياس فهمًا أفضل لكيفية تزويد الثقوب السوداء العملاقة بالطاقة.
من الصعب إعادة بناء المادة المحيطة بالثقب الأسود. على الرغم من حجمها وسطوع المواد المحيطة بها، فإن المسافة بيننا وبين مجرتها تعني أنها لا تزال صغيرة جدًا بحيث لا يمكنها تمييز الكثير من التفاصيل. نظرًا لعدم القدرة على تصوير المادة بشكل مباشر، يتم تحليل الضوء الملتقط من المجرة المحيطة للحصول على توقيعات محددة تشير إلى وجود قرص تراكمي.
ومن هذه العلامات ما يسمى بالذروة المزدوجة في طيف الإشعاع. يحدث هذا نتيجة الدوران. الانبعاث هو الضوء المنبعث عندما تفقد الذرة المثارة طاقتها، وتتجلى هذه الطاقة على شكل توهج، يعتمد طول موجته على عنصر الذرة. الآن تخيل قرص التراكم حول الثقب الأسود مثل أسطوانة على مشغل أسطوانات. يتحرك جزء من القرص نحوك، والجزء الآخر يتحرك بعيدًا عنك. الجزء المتحرك نحونا من القرص يدفع الضوء بحيث تقصر الأطوال الموجية، بينما الجزء المتحرك بعيدًا عنا يمدها. وهذا يعني أن إشعاع عنصر معين يظهر عند طولين موجيين، مما يخلق ذروة مزدوجة في الطيف.
تم اكتشاف قمم مزدوجة حول الثقوب السوداء الهائلة من قبل، لكن الاكتشافات السابقة جاءت من نقطة قريبة نسبيًا من الثقب الأسود، والمعروفة باسم منطقة الخط الضيق. هذا لا يعطي الكثير من المعلومات حول المدى الكامل لقرص التراكم.
اكتشف دياز دوس سانتوس وزملاؤه قمتين مزدوجتين، وكلاهما لم تكنا من منطقة الخط الضيق، ولكن أبعد بكثير من الثقب الأسود، في ما يسمى بمنطقة الخط العريض من القرص التراكمي. هذا هو أول اكتشاف للقمم المزدوجة في منطقة الخط العريض وأول اكتشاف للقمم المزدوجة باستخدام أداة قريبة من الأشعة تحت الحمراء. يقول عالم الفيزياء الفلكية ألبرتو رودريغيز أرديلا، من المختبر الوطني للفيزياء الفلكية في البرازيل: "إن العثور على مثل هذه الملامح ذات الذروة المزدوجة لأول مرة يضع قيودًا صارمة على هندسة المنطقة التي لا يمكن تحديدها بطريقة أخرى". "والآن لدينا دليل واضح على عملية التغذية والبنية الداخلية للمجرة النشطة."
تنتمي الذروة المزدوجة الأولى، من الجزء الداخلي لمنطقة الخط العريض، إلى الهيدروجين. تشير المحاكاة إلى أنه كان على بعد 16,77 يومًا ضوئيًا من الثقب الأسود. أما الأكسجين الثاني المكتشف فكان من أطراف المنطقة، على بعد حوالي 18,86 يومًا ضوئيًا من الثقب الأسود. وتشير عمليات المحاكاة أيضًا إلى أن منطقة الخط العريض تمتد إلى نصف قطر يبلغ 52,43 يومًا ضوئيًا من الثقب الأسود. هذا هو 9,078 وحدة فلكية. وللمقارنة، فإن بلوتو يبعد عن الشمس 40 وحدة فلكية.
يبدو هذا ضخمًا، وهو كذلك بالنسبة لنا، ولكنه يتوافق مع محاولات قياس حجم الأقراص المتراكمة باستخدام أصداء الضوء التي ترتد من الحافة الداخلية للطارة، وهو الحجم الذي يسميه الباحثون "مضغوطًا" في ورقتهم البحثية. سيستمر الفريق في مراقبة المجرة لمعرفة ما إذا كان سلوكها الحالي يتوافق مع توقعاتهم.
اقرأ أيضا: