تحتوي كل مجرة كبيرة على ثقب أسود هائل في مركزها، ويصدر كل ثقب رياحًا قوية من الغاز الساخن من أفق الحدث. مجرتنا يجب لا تكون استثناء. ومع ذلك، على مدار الخمسين عامًا الماضية أو نحو ذلك، ظل علماء الفلك يبحثون عن الرياح القادمة من الثقب الأسود في مركز درب التبانة، وطوال هذا الوقت، لم يعثروا على شيء. ولا حتى نسيم لطيف.
حتى الآن. في دراسة أولية، قام فريق من العلماء بتفصيل أقوى دليل تم العثور عليه حتى الآن على الرياح المتدفقة من الثقب الأسود في درب التبانة، Sagittarius A*. تصف النتائج المتقدمة، التي تم نشرها على خادم ما قبل الطباعة arXiv في سبتمبر، منطقة كبيرة مخروطية الشكل حول الثقب الأسود حيث يبدو أن الغاز البارد قد انفجر بعيدًا.
وقالت ليا هانكلا، عالمة الفيزياء الفلكية بعد الدكتوراه في جامعة ميريلاند والتي لم تشارك في الدراسة، لمجلة Science: “إذا كان هذا صحيحًا، فسيكون اكتشافًا مثيرًا للغاية مع بعض الآثار الواسعة جدًا على مركز مجرتنا”. وفي حين تشير إلى أن الغاز المفقود هو دليل غير مباشر على رياح الثقب الأسود، فإن النتائج تمثل خطوة كبيرة إلى الأمام في حل هذه القضية.
البحث عن رياح برج القوس أ*
وخلافًا للاعتقاد الشائع، فإن الثقوب السوداء لا تمتص كل ما يقترب منها فحسب. عندما يتصاعد الغاز إلى قرص المادة المحيط بثقب أسود هائل، فإنه يسخن. ومن خلال مزيج معقد من التأثيرات المغناطيسية والإشعاعية والحرارية، ينطلق بعض هذا الغاز على شكل رياح أو نفاثات بلازما عالية السرعة.
رياح الثقب الأسود الهائلة قوية جدًا، فهي تشكل كيفية تطور المجرة المضيفة. يعرف علماء الفلك، على سبيل المثال، أن الرياح تساعد في الحفاظ على سخونة الغاز بين المجرات وتثبيط تكوين النجوم، مما يحد من نمو المجرة بشكل أكبر من اللازم. إن فهم كيفية حدوث هذه الديناميكيات في مركز درب التبانة هو المفتاح لمعرفة كيفية تطورها مع مرور الوقت، وتتبع قصة أصلنا.
لقد بحث العديد من علماء الفلك عن رياح القوس A*، لكن ملاحظات التلسكوب السابقة أسفرت عن نتائج متضاربة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى صعوبة النظر من خلال كل الغاز والغبار والنجوم التي تغطي نواة المجرة.
ومع ذلك، في هذه الدراسة الجديدة، ارتقى تلسكوب جديد في تشيلي إلى مستوى المناسبة. يعد مصفوفة أتاكاما المليمترية/تحت المليمترية الكبيرة (ALMA) أقوى تلسكوب راديوي في العالم. بالمقارنة مع التلسكوبات البصرية، فهي جيدة بشكل استثنائي في اختراق سحب الغبار.
كيف فعلوا ذلك
قامت عالمة الفيزياء الفلكية لينا مورشيكوفا وعالم الفلك مارك جورسكي، وكلاهما من جامعة نورث وسترن، بدمج حوالي خمس سنوات من عمليات رصد ALMA مع أحدث تقنيات معالجة البيانات لإنتاج خريطة مفصلة غير مسبوقة للغاز الجزيئي البارد حول برج القوس A*.
كشفت هذه الخريطة عن فجوة مخروطية الشكل في سحابة الغاز البارد. وعندما قام الباحثون بتركيب خريطتهم على بيانات الأشعة السينية التي جمعها مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا، فقد تطابقت مع الشكل المخروطي تمامًا. تشير المحاذاة إلى أن رياح البلازما الساخنة المنبعثة من برج القوس A* تنفخ غازًا باردًا بعيدًا، وتنبعث منها أشعة سينية في هذه العملية.
هذه النتائج تجعل العلماء أقرب من أي وقت مضى إلى حل لغز الرياح المفقودة لكوكب القوس A*، لكن القضية ليست كذلك تمامًا مغلق. الأدلة المباشرة، مثل قياس سرعة تدفق الجسيمات من الثقب الأسود، لا تزال بعيدة المنال. ولكن مع اقتراب الإجابة من هذا السؤال، لا يزال علماء الفلك يبذلون قصارى جهدهم لفهم القلب الغامض لمجرتنا.