تم العثور على الكربون والأكسجين والحديد بالقرب من الثقب الأسود في مركز درب التبانة

يحتوي الغاز الذي يدور حول الثقب الأسود الهائل Sagittarius A* الموجود في مركز درب التبانة على العديد من العناصر الثقيلة. وقد توصل إلى هذا الاستنتاج باحثون من معهد تروتييه لدراسات الفضاء بجامعة ماكجيل. ونشرت النتائج في المجلة الفلكية.

ما اكتشفه تلسكوب جيمس ويب

في علم الفلك، المعادن كلها عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم، بما في ذلك الكربون والأكسجين والحديد والذهب. يؤثر محتواها على مدى سرعة تبريد الغاز. وهذا بدوره يحدد مدى سهولة اقتراب المادة والدخول إلى الثقب الأسود.

استخدم الفريق ملاحظات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي، الذي يكتشف الأشعة تحت الحمراء. وبفضل الوضوح العالي للبيانات الطيفية، تمكن العلماء من ذلك تمييز الإشارات الحرارية لعدة سحب غازية بالقرب من برج القوس A* وتحديد تركيبها الكيميائي بدقة أكبر.

وتبين أن الغاز يشبه في تركيبه العديد من النجوم التي تدور حول الثقب الأسود. ويشير هذا إلى أن النجوم والسحب ربما تكونت من نفس المادة أو في ظل ظروف مماثلة.

لماذا يمتص الثقب الأسود القليل من المادة؟

يعتبر Sagittarius A* أقرب إلى الأرض من أي ثقب أسود فائق الكتلة معروف، لذلك يمكن دراسة المناطق المحيطة به بدقة عالية. وفي الوقت نفسه، يمتص مادة أقل بكثير وببطء أكبر من بعض الأجسام الأخرى من هذا النوع.

وقالت نيكول فورد، مؤلفة الدراسة الرئيسية، وهي طالبة دراسات عليا في قسم الفيزياء بجامعة ماكجيل: “نحن نعلم أنه يوجد في مركز مجرتنا ثقب أسود يجذب المادة. لكننا نرى أنه يمتص منها كمية أقل بكثير من الثقوب السوداء الهائلة الأخرى، ويفعل ذلك ببطء أكبر. ولفهم السبب، نحتاج إلى دراسة خصائص المواد المتاحة له، بما في ذلك الغاز والغبار والنجوم التي تدور حوله”.

يمكن أن يؤثر محتوى العناصر الثقيلة على تبريد الغاز وبالتالي تغيير الظروف التي تقترب فيها المادة من الثقب الأسود. ومع ذلك، فإن التركيب الكيميائي وحده لا يكفي لتفسير سبب بطء القوس A* في امتصاص المواد المحيطة.

هل من الممكن إعادة بناء ماضي الثقب الأسود؟

تكمل الدراسة الجديدة أعمالًا أخرى كان العلماء يحاولون من خلالها تحديد ما إذا كان الغاز المحيط يحتفظ بآثار انفجارات سابقة من النشاط في برج القوس A*. وأظهرت النتائج أن انبعاث السحابة يعتمد بشكل كبير على الظروف المحلية. لذلك، من الصعب أن نحدد بشكل موثوق متى وكيف امتص الثقب الأسود المادة في الماضي.

وهذا لا يعني أن الزيادات السابقة لم تحدث. إن الأمر مجرد أن الغاز المحيط لا يسمح لنا بإعادة بناء تاريخ نشاط الجسم بشكل موثوق.

وقال فورد إنه لمزيد من الدراسة، سيحتاج العلماء إلى مطابقة الملاحظات مع نماذج الكمبيوتر التي توضح كيفية تغير الغاز بمرور الوقت.

تساعد دراسة برج القوس A* على فهم ليس فقط العمليات التي تحدث في مركز مجرتنا، ولكن أيضًا فهم توزيع العناصر الثقيلة حول الثقوب السوداء في المجرات البعيدة. كما أنه يوفر رؤى جديدة حول أصول العناصر التي شكلت الأرض والكواكب الأخرى.

اشترك واقرأ “العلم” في

الأعلى