الثقوب السوداء تزين الكون

ظهرت مؤخراً صور جديدة مثيرة تظهر كيف تنتج الثقوب السوداء الباعثة للبلازما الضوء بشكل مذهل على طول ملايين السنين الضوئية (تريليونات الكيلومترات)، وقد قال الباحثون إن الصور أُنتِجت بواسطة محاكاة حاسوبية يمكن أن تساعد في حل اللغز القديم حول كيفية تَشَكُّل حزم الإشعاع

فـعلى الرغم من اسمها لا تكون الثقوب السوداء دائمًا سوداء اللون، وبما أن الثقب الأسود يجذب الأجسام والغاز وحتى الغبار الكوني فإن هذا يخلق الفوضى حول عملاق النسيج الكوني هذا، ويمكن للاحتكاك تسخين المواد على حواف الثقب إلى درجات حرارة شديدة، تنتج هذه العملية أشعة تشبه المنارات ناتجة عن حزم الجسيمات المشحونة التي تنتقل إلى الخارج بسرعة قريبة من سرعة الضوء، وهذه الإشعاعات يمكن أن تكون أكثر إشراقاً من مجرة بأكملها !

وقال ألكسندر تشيكوفسكوي -الفيزيائي الفلكي في جامعة نورث وسترن- : “إنها بمثابة أشعة ليزر تخترق الكون وتتيح لنا رؤية الثقوب السوداء والتي قد تكون إضائتها خافتة بحيث لا يمكن اكتشافها”.

لكن الآليات المعقدة وراء هذه الحزم لا تزال غير مفهومة، إن الفكرة المحتملة عن المشكلة تأتي من حقيقة أن المادة حول الثقب الأسود تتحول إلى بلازما “وهي حالة للمادة تكون فيها ممغنطة وذات درجات حرارة مرتفعة و متباعدة الجزيئات”.

ولطالما اشتبه الفيزيائيون في أن الحقول المغناطيسية الملتوية تتفاعل بطريقة ما مع النسيج الزمكاني حول الثقب الأسود بشكل يؤدي إلى ظهور حزم الأشعة.

باستخدام نماذج حاسوبية مفصلة للغاية، تمكن “كايل بارفري” من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا من محاكاة حركة الجسيمات المشحونة بالقرب من حافة الثقب الأسود التي تؤدي إلى نشوء حقول مغناطيسية ملتوية ودائرية، كما أفاد الباحثون في الثالث والعشرين من يناير -في مجلة دورية Physical Review Letters- كما وأدرج العلماء معلومات من النظرية النسبية لألبرت أينشتاين إلى نموذج هذه الجسيمات التي تطير في مدارات خاصة.

يتم ضبط هذه المدارات بطريقة دقيقة جدًا، بحيث أنه عند وقوع إحدى الجزيئات من الثنائي في الثقب الأسود، فسوف يقوم شريكه بدفع نفسه بعيدًا بسرعة فائقة باستخدام الطاقة “الهاربة” من الثقب الأسود نفسه.

وقال تشيخوفسكوي “إن أي شيء، حتى كيس من القمامة، يمكن إطلاقه من مركبة فضائية على أحد هذه المدارات، وسيمنح السفينة دفعة قوية من الطاقة”.

وستساعد الطرق الحسابية الجديدة الباحثين على دراسة أفضل للتيار الكهربائي المكثف بالقرب من حافة ثقب أسود، والتي يمكن أن تكون مرتبطة بالأشعة السينية وأشعة جاما التي تظهر في الحزم، حسبما قال بارفري لـ Live Science.

بعد ذلك، يريد الفريق أن يقوم بشكل أكثر واقعية بتشكيل عملية توليد أزواج الجسيمات المشحونة وذلك سيسمح لعلماء الفلك بالتنبؤ بشكل أفضل عن خصائص الحزم البلازمية.

ويقول برفري إن هذه النتائج ستساعد العلماء على تفسير النتائج من خلال تلسكوبي “Event Horizon” و “GRAVITY” اللذان يهدفان في الوقت الحالي لتصوير الظل على المادة المحيطة بالثقب الأسود الهائل في قلب مجرة درب التبانة.

قد يعجبك أيضًا: ما يجب أن تعرفه عن الثقب الأسود