الفرق بين خطوط الطول و العرض

الثقوب السوداء

 الثقوب السوداء

اعتمد العلماء في بحثهم الجديد الذي يتعامل مع الأجسام في الفضاء، على تحليل البيانات الجديدة باستخدام تلسكوبات الأشعة السينية، وأظهرت الدراسة الجديدة، التي نشرها باحثون في جامعة دورتموث، أن الثقوب السوداء ذات التوقيعات الضوئية المختلفة كان يُعتقد سابقًا أنها أن تكون كائنات متشابهة عند عرضها باستخدام التلسكوبات من زوايا مختلفة.

لكن الآن، اتضح أن هذه البصمات الضوئية تشهد على المراحل المختلفة لدورة حياة الثقوب السوداء يسمى مجال البحث المعني بدراسة الثقوب السوداء (نوى المجرات النشطة) AGN. 

في دراستهم الجديدة، يتحدى الباحثون النموذج المشترك للثقوب السوداء، والذي ينص على أن لديهم جميعًا نفس الخصائص، مما يبرز الحاجة إلى مراجعة هذا النموذج وتحديثه بناءً على النتائج الجديدة. تعمل الدراسة، التي نُشرت في مجلة الفيزياء الفلكية، على الإجابة على بعض أهم الأسئلة حول الثقوب السوداء وستسمح للباحثين بإنشاء نماذج أكثر دقة لتطور الكون، بالإضافة إلى تسليط الضوء على تطور الثقوب السوداء.

 قالت الكاتبة الرئيسية للدراسة، تونيما تسنيم إنانا، باحثة ما بعد الدكتوراه في كلية دارتموث: "هذه الأشياء حيرت الباحثين لأكثر من نصف قرن". بمرور الوقت، وضعنا العديد من الافتراضات حول فيزياء هذه الأشياء. نحن نعلم الآن أن خصائص الثقوب السوداء المحجبة مختلفة تمامًا عن خصائص نوى المجرة النشطة، وأنها ليست مخفية تمامًا. تشير الدراسات السابقة إلى أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة تقع في مركز جميع المجرات الرئيسية تقريبًا، بما في ذلك مجرة ​​درب التبانة. فهي تلتهم غازات المجرات والغبار والنجوم، وتصبح أحيانًا أثقل من المجرات الأصغر. عكف العلماء على دراسة النوى المجرية النشطة منذ الثمانينيات، وتقييم توقيعاتها الضوئية، وهي نوع من الثقوب السوداء فائقة الكتلة التي تتراكم بسرعة. في نهاية الثمانينيات، كشف العلماء أن مصدر بصمات الضوء القادمة من الفضاء على شكل موجات راديوية أو أشعة سينية يمكن أن تكون النوى النشطة للمجرات. تم التكهن بأن شكل هذه الأشياء يشبه كعكة دائرية، أو طوق من الغبار والغاز حولها. 

يعتقد الباحثون أن السطوع والألوان المختلفة المرتبطة بالأجسام ترجع إلى الزاوية التي يمكن من خلالها ملاحظة نوى المجرة النشطة وكمية الشطارة التي تحجب الرؤية. وبناءً على هذا الاعتقاد، قال العلماء، أصبحت النظرية الموحدة لنواة المجرة النشطة هي المفهوم السائد حتى يومنا هذا. 

تنص النظرية على أنه إذا نظرنا إلى الثقوب السوداء من خلال حلقها، فإن ضوئها سيبدو خافتًا. 

ولكن عند النظر إليه من أعلى أو أسفل الدائرة، سيظهر الثقب الأسود ساطعًا. تظهر الدراسة الجديدة أن مشكلة الاعتماد على هذه النظرية تكمن في بيانات الكائن المبهمة قليلاً، مما يؤدي إلى تشويه نتائج البحث. في هذه الدراسة، قام الباحثون بتقييم مدى سرعة تغذي الثقوب السوداء على مادة الفضاء أو معدلات تراكمها، ووجدوا أن معدل التراكم لا يعتمد على كتلة الثقب الأسود، ولكنه يختلف بشكل كبير اعتمادًا على حجم الثقب الأسود. حسب درجة التعتيم.

 حلقة الغاز والغبار. هذا يدعم فكرة أن الهياكل الحلقية حول الثقوب السوداء ليست كلها متشابهة. أوضح ريان هيكوكس، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك وأحد مؤلفي الدراسة، أن هناك علاقة بين البنية ونموها. يشير البحث الجديد إلى أن كمية الغبار المحيطة بالـ AGN ترتبط ارتباطًا مباشرًا بكمية التغذية، مما يشير إلى وجود اختلافات تتجاوز الاتجاه بين مجموعات AGN المختلفة.

 قال العلماء إن الثقب الأسود الفائق التراكم يفرز الغبار والغاز ومن المرجح أن يبدو أكثر إشراقًا، في حين أن قلب المجرة الأقل نشاطًا محاط بحلقة أكثر كثافة ويبدو أكثر خفوتًا. تضيف الدكتورة أنانا: "في الماضي، لم يكن واضحًا كيف اختلفت مجموعة من النوى المجرية النشطة المبهمة عن نظيراتها التي يمكن ملاحظتها وغير المعوقة". "يوضح هذا البحث الجديد بشكل قاطع اختلافًا جوهريًا بين المجموعتين يتجاوز زاوية الرؤية." ساعد تحليل استمر لعقد كامل من نوى مجرة ​​نشطة قريبة في قيادة هذه الدراسة الجديدة، التي أصبحت ممكنة بفضل تلسكوب ناسا لتتبع الأشعة السينية عالي الطاقة المسمى Swift-BAT. يسمح هذا التلسكوب للباحثين بالبحث عن نوى مجرية محجوبة وخالية من العوائق في المجرة المستهدفة.