يكشف تلسكوب جيمس ويب تفاصيل غير مسبوقة عن المجرة التي يلتهمها الثقب الأسود
التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي صورة غير مسبوقة للنواة العنيفة لمجرة ميسييه 77، التي تقع على بعد 45 مليون سنة ضوئية في كوكبة قيطس. تكشف الصورة القوة المدمرة لثقب أسود هائل يستهلك المادة بسرعة غير عادية. وتمكنت أداة الأشعة تحت الحمراء الخاصة بالتلسكوب من اختراق الغبار والغازات التي تحجب المنطقة، وكشف تفاصيل لم يسبق لها مثيل من قبل العلم.
يمثل هذا الاكتشاف تقدمًا كبيرًا في فهم نوى المجرة النشطة. على الرغم من أن علماء الفلك كانوا على علم بوجود هذه الظواهر منذ عقود، إلا أن تقنية ويب توفر دقة وحساسية غير ممكنة مع الأدوات السابقة. تم إصدار الصورة هذا الأسبوع وأصبحت بالفعل مرجعًا بين المجتمع العلمي الدولي.
قوة الثقب الأسود في العمل
يضيء قلب ميسييه 77 بشكل ساطع لأن الثقب الأسود هناك يلتهم المواد بوتيرة متسارعة. تسقط شظايا الغاز والغبار والنجوم باستمرار نحو هاوية الجاذبية. تطلق هذه العملية كميات هائلة من الطاقة في شكل الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية. اكتشف ويب بصمات طيفية تشير إلى سرعة ودرجة حرارة هذه المواد قبل عبورها نقطة اللاعودة.
تستضيف المجرة جسمًا مركزيًا تقدر كتلته بملايين أضعاف كتلة الشمس. وتدور حولها هياكل الغاز في أنماط معقدة. تهرب تيارات من المواد بشكل عمودي على قرص المجرة، مدفوعة بالقوة المغناطيسية الناتجة عن الدوامة. تصل هذه الطائرات النسبية إلى سرعات قريبة من سرعة الضوء.
أدوات الأشعة تحت الحمراء تُحدث ثورة في المراقبة
يعمل جيمس ويب بشكل أساسي في نطاق الأشعة تحت الحمراء للطيف الكهرومغناطيسي. يمر ضوء الأشعة تحت الحمراء عبر سحب الغبار الكوني التي تحجب رؤية التلسكوبات البصرية التقليدية. لذلك، أصبحت المناطق الغامضة من ميسييه 77 مرئية أخيرًا لعلماء الفلك. تظهر الآن التفاصيل الهيكلية دون المليمترية بوضوح كان مستحيلًا منذ عقود مضت.
منذ إطلاقه في ديسمبر 2021، أحدث ويب ثورة في علم الفلك الرصدي. يعمل التلسكوب على بعد حوالي 1.5 مليون كيلومتر من الأرض، عند نقطة L2 Lagrange. مرآتها الأساسية التي يبلغ قطرها 6.5 متر، مصنوعة من البريليوم المطلي بالذهب، تجمع الضوء من الأجسام البعيدة والخافتة للغاية. تعمل أدوات الطيف وكاميرات الأشعة تحت الحمراء على تحليل الإشعاع إلى مكونات قابلة للقياس.
الصلة بفهم المجرات
تتواجد النوى المجرية النشطة في نسبة كبيرة من المجرات الموجودة في الكون. يفترض العلماء أن كل مجرة كبيرة تقريبًا تستضيف ثقبًا أسود مركزيًا غالبًا ما يكون خاملًا. يقدم Messier 77 مختبرًا طبيعيًا لفهم كيفية تأثير الثقوب السوداء على تطور المجرة. يمكن للمواد التي تقذفها النفاثات أن تسخن الغاز بين المجرات، مما يؤثر على تكوين النجوم على نطاق المجرة.
Leia Também
يشير التحليل المالي إلى أن GTA 6 حققت مليار دولار أمريكي في الساعة الأولى من البيع المسبق
حقق جورج راسل انتصاره الثاني في الفورمولا 1 ويقود سباق الجائزة الكبرى النمساوي بعد السيطرة على فيرستابين وأنتونيلي
تحطم طائرة في فرنسا يسفر عن مقتل 11 شخصا كانوا على متن طائرة مدرسية بالمظلات
وتكشف الصورة أيضًا عن هياكل الغبار التي تشكل إطارًا للثقب الأسود. الحلقات والخيوط تتبع خطوط القوة المغناطيسية. تتوهج مناطق التأين بألوان محددة حسب العناصر الكيميائية الموجودة. يترك الأكسجين والنيتروجين والنيون والعناصر الثقيلة الأخرى علامات طيفية يمكن التعرف عليها بواسطة ويب.
مقارنة مع الملاحظات السابقة
وقد اكتشفت التلسكوبات السابقة ميسييه 77، ولكن بدقة محدودة. وأظهرت الصور الملتقطة بواسطة هابل وأدوات أخرى النواة كنقطة مضيئة ضبابية. يقوم ويب بتحليل الهياكل الفردية ضمن مئات السنين الضوئية من الثقب الأسود. تظهر الآن الاختلافات في درجات الحرارة والكثافة والتركيب الكيميائي بدقة غير مسبوقة.
تؤكد الملاحظات النماذج النظرية التي تم تطويرها منذ سنوات. تنبأت عمليات المحاكاة الحسابية بأنماط التدفق التي تكتسب الآن تأكيدًا رصديًا. قارن علماء الفلك البيانات الطيفية بالتنبؤات ووجدوا اتفاقًا ملحوظًا. يعزز هذا المحاذاة الفهم الحالي لديناميات الثقب الأسود الهائل.
تحقيقات علمية قادمة
يخطط علماء الفلك للحملات المستقبلية مع ويب التي تركز على النوى المجرية النشطة:
- خريطة التركيب الكيميائي للغازات في قرص التراكم
- قياس سرعات التدفق باستخدام تأثير دوبلر الطيفي
- قارن المراحل المختلفة للنشاط في مجرات متعددة
- التحقيق في تشكيل الطائرات النسبية
- دراسة دور المجالات المغناطيسية في عمليات التراكم
تمثل صورة ميسييه 77 مجرد بداية الاستكشاف المنهجي الذي أصبح ممكنًا بفضل جيمس ويب. مئات من نوى المجرة النشطة تنتظر المراقبة التفصيلية. ستساهم البيانات التي تم جمعها في نماذج تطورية شاملة تربط الثقوب السوداء بمصير المجرات بأكملها على مدى مليارات السنين.
