الثقب الأسود الوحش في مركز درب التبانة هادئ بشكل مخيف ، والآن يعتقد علماء الفلك أنهم يعرفون السبب.
هناك خطوط مجال مغناطيسي غير مرئية ملفوفة حوله - اشتبه الباحثون بالفعل في ذلك. لكن الصور الجديدة تظهر أن هذه الخطوط غير المرئية تشكل بنية تمتد لسنوات ضوئية عبر الفضاء وقد تكون قوية بما يكفي لمنع سقوط المواد في الثقب الأسود. وإذا كانت الحقول المغناطيسية العملاقة تطرق المواد إلى مدار خارج عن قبضة الثقب الأسود ، فقد يفسر ذلك سبب تراجعها في الغالب. في الواقع ، إنه خافت جدًا لدرجة أن المغناطيس يمكن أن يتفوق عليه في السماء.
وقال سي دارين دويل ، العالِم في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا والمؤلف الرئيسي للدراسة ، في بيان لوكالة ناسا: "الشكل اللولبي للمجال المغناطيسي يوجه الغاز إلى مدار حول الثقب الأسود". "هذا يمكن أن يفسر لماذا يكون الثقب الأسود هادئًا بينما ينشط الآخرون."
بمجرد أن تقع الأشياء خارج أفق حدث الثقب الأسود ، فإنها تختفي وظيفياً إلى الأبد. المساحة خارج أفق الحدث ، من وجهة نظرنا ، سوداء حقًا. لا يوجد شيء لرؤيته هناك. ولكن كما أظهرت صورة Event Horizon Telescope للثقب الأسود الهائل في مجرة برج العذراء A هذا الربيع ، فإن أفق الحدث حول الثقب الأسود غالبًا ما يتم لفه في سحب من المواد المتساقطة. وتتحرك هذه المادة بسرعة كبيرة وتخلق الكثير من الاحتكاك لدرجة أنها تضيء ، مما يخلق ضوءًا يمكن للفلكيين رؤيته من الأرض.
تظهر بعض الثقوب السوداء الهائلة على أنواع الضوء هذه طوال الوقت. لكن القوس A * هو واحد من أكثر أنواع الثقب الأسود فائق الكتلة "هادئًا". لا يبدو أن الهيكل يلتهم الكثير من المواد. ويشتبه فريق دويل في أن هذه المجالات المغناطيسية الشديدة قد تكون السبب.
لرسم خريطة المجال المغناطيسي ، قام فريق من الباحثين بتوجيه تلسكوب ناسا بالأشعة تحت الحمراء يسمى SOFIA - مثبت على الجزء الخلفي من طائرة بوينج 747 - في القوس A *. لم ينشروا نتائجهم رسميًا حتى الآن ، لكن الباحثين قدموا نتائجهم في اجتماع يونيو للجمعية الفلكية الأمريكية ووصفوها في بيان وكالة ناسا. لم تستطع SOFIA رؤية الخطوط غير المرئية ، بالطبع ، لكنها يمكن أن ترى جزيئات الغبار تطفو من خلال تلك الخطوط. وقد تسبب هيكل المجال المغناطيسي في توجيه جميع الجسيمات في اتجاه واحد. هذه الجسيمات المتحاذية ، بدورها ، تستقطب ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي يمر عبر الغبار - بنفس الطريقة التي يمكن أن تستقطب بها النظارات الشمسية الضوء الذي يمر عبرها - مما يسمح للباحثين بتحديد مكان الخطوط وفي أي اتجاه يشيرون إليه.
قال علماء الفلك الذين لم يشاركوا في البحث أن قياس خطوط المجال المغناطيسي كان مثيرًا ، لكنهم كانوا متشككين في أن هذه الخطوط كانت مسؤولة تمامًا عن حالة الهدوء في الثقب الأسود. (لاحظ كل واحد أيضًا أنه من الصعب تقييم العمل بشكل كامل قبل نشر الورقة.)
وأشار إيرين بونينج ، عالم فيزياء فلكية وباحث في الثقب الأسود في جامعة إيموري ولم يشارك في عمل SOFIA ، إلى أن صورة خطوط المجال المغناطيسي تبلغ حوالي 10 سنوات ضوئية ، حيث تساوي سنة ضوئية واحدة حوالي 5.9 تريليون تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر). هذا أوسع بكثير من القوس * وهو جسم يناسب نظامنا الشمسي - وهو أكبر من أن يلتقط التفاصيل في المنطقة المجاورة مباشرة للثقب الأسود. وقالت إن تلك المنطقة الأصغر والأقرب هي المكان الذي تتوقع أن تحدث فيه أهم الأحداث التي تطرق المواد إلى ثقب أسود - أو إبقاء المادة في مكانها.
وكتب بونينج في رسالة بريد إلكتروني إلى "يبدو أن البيان الصحفي يشير إلى أن المجال المغناطيسي يوجه المادة إلى مدار" يخطئ "الثقب الأسود. سيكون هذا تفسيرًا معقولًا لعدم وجود تراكم قوي على Sgr A *". علوم حية.
ومع ذلك ، أشارت إلى أنك لا تتوقع بالضرورة أن تسقط المادة في ثقب أسود حتى بدون المجال المغناطيسي. لا تنجح معظم الثقوب السوداء الهائلة في امتصاص الكثير من المواد - ربما لأن معظمها يتراكم في قرص التنامي الذي يدور حول الوحش الكوني الداكن - ويبقى هادئًا جدًا.
"يمكنك التفكير في الأمر بهذه الطريقة: نظرًا لكونه ضخمًا مثل Sgr A * ، فإنه يمثل هدفًا ماديًا * صغيرًا * على المقاييس الفلكية. لكي تقع المادة في محيط أفق الحدث ، يجب أن تتحرك أكثر أو أقل قال بونينج ".
وقالت إن ذلك يحدث غالبًا في المجرات التي خضعت مؤخرًا لعمليات اندماج عنيفة. لكن درب التبانة لم يخضع لمثل هذا الاندماج الأخير.
وقال بونينج: "إذا كان لديك حقول مغناطيسية منظمة على بعد سنوات ضوئية من الثقب الأسود قوية بما يكفي لتوجيه حركة الغاز ، فقد تكون هذه آلية إضافية تمنع دخول المواد إلى مراكز المجرات".
لكن هذا لا يعني أن المجال المغناطيسي هو الآلية الرئيسية التي تحافظ على الهدوء في الثقب الأسود.
أشار ميستي بنتز ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة ولاية جورجيا والذي لم يشارك أيضًا في البحث ، إلى أنه حتى إذا كانت المجالات المغناطيسية تلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على الهدوء A * ، فإن هذا لا يعني أن قوى مماثلة تعمل حول الهدوء الفائق الثقوب السوداء في المجرات الأخرى.
وقالت "إن مجرتنا مميزة بعض الشيء لأن موقعنا داخلها يعني أنه يمكننا دراسة العديد من الخصائص والمناطق بتفصيل كبير". "ومع ذلك ، فإن المجرات الأخرى بعيدة بشكل عام عن تحقيق نفس المستوى من الدقة والتفاصيل ، خاصة عندما نتحدث عن البيئات المزدحمة في مراكز المجرات الخاصة بها."
وما هو صحيح في درب التبانة قد لا يكون صحيحًا في أي مكان آخر.
"قد يكون هناك مجموعة متنوعة من الأسباب المختلفة لعدم تغذية الثقوب السوداء الأخرى ، بما في ذلك موجات الصدمة والرياح الناتجة عن انفجارات السوبرنوفا التي تطرد الغاز من مركز المجرة ، أو قد يكون هناك غياب عام للغاز في مركز المجرة". قال بنتز.
قال سيميون بيرد ، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد ، والذي لم يشارك أيضًا في البحث ، لـ Live Science أن "المجالات المغناطيسية يمكن أن تساعد بالتأكيد في تفسير سبب ثبات بعض الثقوب السوداء بينما البعض الآخر نشط" ، ولكن مثل بينتز أشار ، "جميع الثقوب السوداء الهائلة الأخرى بعيدة جدًا ، لذلك ليس من السهل قياس المجالات المغناطيسية حولها."
يهتم بيرد ، مثل بنتز ، بتفسيرات أخرى حول سبب هدوء الثقوب السوداء.
وقال "الاحتمال الآخر الذي قد يساعد في الحفاظ على ثبات الثقوب السوداء هو أنه خلال مرحلة نشطة ، يقوم الثقب الأسود بتسخين الغاز حوله إلى درجة تعطله تمامًا". "إذا كان الثقب الأسود نشطًا جدًا ، فقد تكون الطاقة من الثقب الأسود قادرة على إزالة الغاز تمامًا ، وتخلص منه من المجرة".
وبمجرد حدوث ذلك ، من المرجح أن يهدأ ذلك الثقب الأسود.
ومع ذلك ، على الرغم من بعض الشكوك في أن خطوط المجال المغناطيسي يمكن أن تفسر تمامًا سبب كون القوس القوس هادئًا جدًا - أو أن الثقوب السوداء الهائلة الأخرى هادئة لنفس السبب - قال بونينج وبنتز وبيرد أن الدراسة مهمة ، قائلين إنها تقدم علماء الفلك الجدد مفاتيح لفتح ألغاز سلوكيات الثقب الأسود الهائل.
"كل اكتشاف ، مثل دور المجالات المغناطيسية حول القوس A * ، يساعد على توفير قطعة واحدة من اللغز ، ومع قطع اللغز الكافية ، يمكننا أن نأمل في فهم دورات حياة المجرات والثقوب السوداء التي تستضيفها ،" Bentz قال.
ملاحظة المحرر: بسبب خطأ في عملية التحرير ، أخطأت هذه المقالة في الأساس في طول سنة ضوئية. في الواقع يستغرق الأمر سنة واحدة للسفر 5.9 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر) في فراغ.
