يكشف تلسكوب جيمس ويب عن بنية مخفية في قلب المجرة البعيدة

التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي صورًا غير مسبوقة لنواة مجرة ​​ميسييه 77، التي تقع على بعد 45 مليون سنة ضوئية من الأرض. تكشف السجلات الجديدة عن هياكل مخفية وسلوكيات غير عادية لثقب أسود فائق الكتلة لم يتم ملاحظتها من قبل بمثل هذا الوضوح عند الأطوال الموجية المرئية. ويؤكد هذا الاكتشاف القدرة الثورية لجهاز الأشعة تحت الحمراء على اختراق الطبقات الكثيفة من الغاز والغبار التي تعيق التلسكوبات التقليدية.

تنتمي مجرة ​​ميسييه 77، الواقعة في كوكبة باليا، إلى فئة المجرات الحلزونية المضلعة، المشابهة في بنيتها لمجرة درب التبانة. ومع ذلك، هناك فرق حاسم يفصل بينهما: في حين أن الثقب الأسود الهائل في نواة مجرة ​​الأرض، المسمى القوس A*، لا يزال غير نشط نسبيًا، فإن نواة ميسييه 77 تظهر سلوكًا عدوانيًا للغاية. تبلغ كتلة هذا الثقب الأسود حوالي 8 ملايين مرة كتلة الشمس.

لماذا يتوهج القلب بشكل مشرق للغاية؟

يلتقط الثقب الأسود المادة من محيطه بسرعات غير عادية، مما يؤدي إلى إنشاء قرص تراكمي حوله. يدور الغاز والغبار حول الهيكل المركزي بحركة متسارعة، مما يولد احتكاكًا هائلاً ويطلق الطاقة بمستويات لا يمكن تصورها. وتنتج الحرارة الناتجة في هذه العملية إشعاعًا قويًا جدًا لدرجة أنه يفوق في بعض المناطق سطوع جميع النجوم المتبقية في المجرة. ويصنف الباحثون هذه الظاهرة على أنها “نواة مجرة ​​نشطة”، ويمثل ميسييه 77 أحد أبرز الأمثلة على هذه الفئة.

تصل المادة المنهارة إلى سرعات قريبة من سرعة الضوء، وتسخن إلى مليارات الدرجات المئوية. والنتيجة هي انبعاث الإشعاع في أطياف متعددة، من الأشعة السينية إلى موجات الراديو. يتناقض هذا السلوك المضطرب بشكل صارخ مع الهدوء النسبي الملحوظ في نوى المجرة النموذجية.

كشف أجهزة الأشعة تحت الحمراء MIRI

قدمت أداة جيمس ويب للأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) المفتاح لفتح الهياكل غير المرئية سابقًا. تسمح تقنية الأشعة تحت الحمراء للتلسكوب بالمرور عبر طبقات غير شفافة من الغاز والغبار والتي تحجب الضوء المرئي. خلال هذه الملاحظات، ظهر هيكل خطي مركزي – يسمى “الشريط المجري” – بوضوح مذهل، ولم يتم التقاطه مباشرة بأطوال موجية بصرية.

يتكون شريط المجرة من منطقة خطية مليئة بالنجوم تقسم الأذرع الحلزونية للمجرة. وفي هذه المناطق، يصل تكوين النجوم الجديدة إلى معدلات غير عادية، تغذيها الخزانات الهائلة من الغاز الكثيف الموجودة في هذه المواقع. وفي الوقت نفسه، تعمل نفس المادة على تغذية النمو المستمر للثقب الأسود المركزي. تمثل الألوان الزرقاء في الصور غبارًا أكثر برودة، مما يكشف عن البنية الحرارية الكاملة للمنطقة النووية.

سر الخطوط البرتقالية

أحد الجوانب المرئية على الفور في الصور هو وجود خطوط برتقالية زاهية تنبثق من مركز المجرة. يؤكد علماء الفلك على نقطة مهمة: هذه الهياكل ليس لها وجود مادي حقيقي. هذه هي التحف البصرية التي تم إنشاؤها بواسطة عملية التصوير للتلسكوب نفسه. هذه هي أوهام بصرية ناتجة عن الطريقة التي يعالج بها الجهاز ويسجل الأشعة تحت الحمراء الشديدة للغاية القادمة من النواة.

Leia Tambem

تؤكد شركة Sony إزالة Red Dead Redemption وخمس ألعاب من PS Plus Extra وDeluxe في يونيو

تم تحديد تاريخ الإصدار الجديد لـ Grand Theft Auto VI في نوفمبر 2026 من قبل المنتج

سيدمج iPhone 18 Pro المستقبلي ظهرًا شفافًا وعدسة فوتوغرافية مخفية في الشاشة

هذه الظاهرة، على الرغم من أنها غير مثيرة للاهتمام من الناحية الهيكلية، إلا أنها لا تقلل من الأهمية العلمية للصور. يشهد وجود هذه القطع الأثرية على القوة غير العادية للانبعاثات المشعة للنظام. فقط الكثافة الهائلة هي التي يمكن أن تولد مثل هذه التأثيرات البصرية الثانوية.

موقع استراتيجي للمراقبة

يحتل Messier 77 موقعًا متميزًا من الناحية الفلكية. إن قربه النسبي – على المستوى الكوني – ورؤيته المباشرة من الأرض جعله هدفًا للدراسة المكثفة لعقود من الزمن. وللمقارنة، فإن مجرة ​​المرأة المسلسلة، وهي الأكبر بين المجرات القريبة، تقع على بعد 2 مليون سنة ضوئية فقط. على الرغم من هذه المسافة المماثلة، يكشف ميسييه 77 عن ميزات علمية أكثر إثارة للاهتمام بسبب السلوك الغريب لثقبه الأسود المركزي.

لقد حددت الملاحظات السابقة العديد من المكونات البارزة للنظام:

• قرص التراكم في دوران متسارع حول الثقب الأسود
• تشكيل النجوم النشط في منطقة Galactic Bar
• الانبعاثات الإشعاعية في الأطياف البصرية والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية
• الهياكل المغناطيسية توجه تدفقات البلازما عالية الطاقة
• وفرة الغاز الجزيئي الذي يغذي كلتا العمليتين (تكوين النجوم ونمو الثقب الأسود)

مفارقة انبعاثات أشعة جاما والنيوترينو

لا يزال هناك تناقض ملحوظ في فهم مسييه 77. وفقًا للتنبؤات النظرية، يجب أن تنتج مثل هذه الثقوب السوداء النشطة تيارات مكثفة من إشعاع جاما، وهي الفوتونات الأكثر نشاطًا في الكون. إلا أن الملاحظات المباشرة لا تؤكد وصول هذا الإنتاج إلى المستويات المتوقعة. يظل النظام يعاني من نقص كبير في أشعة جاما.

وفي تناقض جذري، يصدر نفس النظام كميات كبيرة بشكل غير عادي من النيوترينوات، وهي الجسيمات الشبحية التي تمر عبر المادة العادية دون أي تفاعل تقريبًا. تعبر مليارات النيوترينوات باستمرار كل سنتيمتر مربع من الأرض، وتنشأ بشكل رئيسي من الشمس، دون أن تترك أي أثر يمكن اكتشافه. في ميسييه 77، يصل إنتاج النيوترينو إلى مستويات عالية بشكل غير طبيعي. يمثل هذا الانقسام تحديًا حقيقيًا للفهم الحالي للعمليات الفيزيائية في نوى المجرة المفرطة النشاط. ولا يزال علماء الفلك يبحثون عن تفسير متماسك لهذه المفارقة المستمرة، مما يشير إلى أن الآليات الأساسية لا تزال مجهولة.