أعلن مجموعة من الفلكيين اكتشافهم لمجال مغناطيسي قوي يلتف في نمط لولبي حول ثقب أسود فائق الضخامة يقع في قلب مجرة درب التبانة، وتكشف الصورة التي أُعلن عنها أمس الأربعاء عن صفات وسمات غير معروفة للثقوب السوداء، وتعد الصورة الجديدة أوضح ما توصل إليه العلماء حتى اللحظة.
الثقب الأسود
ويقع الثقب الأسود في منطقة الرامي “أ*” المتمركزة في منتصف مجرة درب التبانة، وهي ثاني الصور الملتقطة للجرم السماوي بعد تصوير الثقب الأسود الواقع في قلب مجرة مسييه 87 على بعد 55 مليون سنة ضوئية في عام 2019.
ووفقا لتقدير العلماء، تصل كتلة الثقب الأسود الرامي أ* نحو 4 ملايين ضعف كتلة الشمس، ويحيط به دوّامة غازية ساخنة. وعلى الرغم من كتلته الضخمة، فإنّ المسافة التي تفصله عن الأرض البالغة 27 ألف سنة ضوئية تجعله يظهر في سماء الكوكب مثل حجم الشطيرة على سطح القمر.
ويشير البحث الذي نُشِر مؤخرا في مجلة رسائل (المجلة الفيزيائية الفلكية) بواسطة مقراب أفق الحدث (إي إتش تي) إلى آثار الضوء المستقطب حول الثقب الأسود لأوّل مرّة.
والضوء المستقطب يشير إلى موجات الضوء التي تتذبذب في اتجاه واحد محدد. ففي حالة الضوء غير المستقطب -مثل أشعة الشمس القادمة أو الضوء الساطع من المصباح- تتذبذب الموجات بجميع الاتجاهات العامودية على اتجاه الانتشار، ولكن عندما يُستقطب الضوء فإنّ تذبذبات الموجات تبدأ بالاصطفاف في اتجاه معين، ويمكن مشاهدة ذلك أثناء انعكاس الضوء من الأسطح المائية على سبيل المثال.
ويَستخدم علماء الفلك الضوء المستقطب للكشف عن المجالات المغناطيسية في الفضاء، وتُظهر الخطوط الموجودة في الصورة الملتقطة اتجاهات الاستقطاب المرتبط ببنية المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود.
وأشارت الدكتورة سارة آيسون المشاركة الرئيسية في البحث إلى أنّ النمط الحلزوني المرصود حول الثقب الأسود يشير إلى وجود مجالات مغناطيسية قوية ومنتظمة تدور حوله، وهذا يعني أنّ المجالات المغناطيسية تُظهر تكوينا حلزونيا مشابها لنمط الدوّامات.
يُعد الثقب الأسود الموجود في منتصف مجرّة مسييه 87 أكبر حجما من الثقب الأسود الرامي أ* بنحو 1000 مرّة، وهذا يعني أنّ ثقب مجرّة مسييه 87 يدور بحركة أبطأ، مما يجعل عملية تصويره أسهل.
ولم يمض الكثير من الوقت حتى نُشِرت صورة للثقب الأسود مسييه 87 بالضوء المستقطب، في حين استغرق الأمر ثلاث سنوات إضافية لنشر صورة الثقب الأسود أ* بالضوء المستقطب.
وعلى الرغم من التباين في الأحجام بين الثقبين الأسودين، فإن الصورة الجديدة تُظهر أنّ بنية المجالات المغناطيسية متشابهة بشكل ملحوظ، مما يشير إلى أنّ المجالات المغناطيسية القويّة هي إحدى السمات الأساسية لجميع الثقوب السوداء فائقة الكتلة.
وكشفت الدراسات السابقة عن الثقب الأسود بمجرّة مسييه 87 أنّ المجال المغناطيسي المحيط به يدفع الطاقة والمادة بشدّة إلى مسافات خارج نطاق المجرّة كما تظهر الصور التي التقطت سابقا، في حين عجز الفلكيون عن التقاط صور مشابهة لهذه التيّارات الشديدة الناتجة من مجال الثقب الأسود المغناطيسي في مجرّة درب التبانة.
إلا أنّ أوجه التشابه المتقاربة بين الثقبين الأسودين تقترح وجود تيّارات مشابهة لكن لم تسنح الفرصة بعد لالتقاطها أو رؤيتها.