تلسكوب جيمس ويب يكشف كيف تغذي الثقوب السوداء نفسها

كشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن آلية رئيسية تفسر كيف تحافظ الثقوب السوداء الهائلة على نفسها، مما يحل لغزًا طويل الأمد حول إمدادات وقودها. من خلال مراقبة مجرة تبعد 145 مليون سنة ضوئية، شاهد علماء الفلك تيارًا من الغاز البارد يغذي ثقبًا أسود، مما يظهر أن هذه العمالقة الكونية يمكنها تنظيم استهلاكها بنفسها.

ركزت الملاحظات على NGC 4696، وهي مجرة شوهد فيها الثقب الأسود الهائل في مركزها يسحب نهرًا من الغاز البارد. شكل هذا الغاز قرصًا عرضه 800 سنة ضوئية يدور بسرعة 600 كيلومتر في الثانية، مما يوفر تدفقًا ثابتًا من المواد. يؤثر هذا الاكتشاف على فهمنا لكيفية نمو الثقوب السوداء وتأثيرها على المجرات المضيفة لها عبر الزمن الكوني.

هذا مهم لأن الثقوب السوداء كان يُعتقد أنها ستنفد في النهاية من الغاز القريب، لكنها تستمر في السطوع لمليارات السنين. تظهر البيانات الجديدة أن الثقوب السوداء يمكنها إعادة تدوير الغاز الساخن من محيطها، وتبريده إلى شكل قابل للاستخدام. أمضى تلسكوب جيمس ويب الفضائي ما يقرب من ثماني ساعات في مراقبة NGC 4696 لالتقاط هذه العملية أثناء حدوثها.

تأتي النتائج من دراسة نشرها باحثون باستخدام قدرات التلسكوب تحت الحمراء. تقع مجرة NGC 4696 على بعد 145 مليون سنة ضوئية في عنقود قنطورس. يبلغ عرض قرص الغاز المرصود 800 سنة ضوئية ويدور بسرعة 600 كيلومتر في الثانية، مما يغذي الثقب الأسود الهائل.

كانت الملاحظات السابقة قد اقترحت أن الثقوب السوداء قد تنظم تغذيتها من خلال حلقات التغذية الراجعة، لكن الأدلة المباشرة كانت مفقودة. صُمم تلسكوب جيمس ويب الفضائي، الذي أُطلق في ديسمبر 2021، لرؤية ما وراء الغبار والغاز لدراسة مثل هذه الظواهر. يبني هذا الاكتشاف على أعمال سابقة أظهرت أن الثقوب السوداء يمكنها التأثير على درجة حرارة الغاز في جوارها.

الخطوات التالية تتضمن دراسة مجرات أخرى لمعرفة ما إذا كانت آلية التغذية هذه شائعة. يخطط الباحثون لاستخدام التلسكوب لمراقبة المزيد من الثقوب السوداء في بيئات مختلفة، مما قد يكشف كيف شكلت هذه العمليات الكون المبكر. تساعد النتائج أيضًا في تفسير كيف تتطور الثقوب السوداء والمجرات معًا، مع آثار على نماذج تكوين المجرات.