يستيقظ ثقب أسود في مجرة عملاقة بعد 100 مليون سنة من الصمت

تم تسجيل أحد أبرز الأمثلة على نشاط الثقب الأسود المتجدد، والذي يمكن مقارنته بثوران “بركان كوني” امتد على ما يقرب من مليون سنة ضوئية من الفضاء، في مجرة ​​راديوية عملاقة. واكتشف علماء الفلك هذه الظاهرة المثيرة بعد ملاحظة وجود ثقب أسود هائل في مركز المجرة J1007+3540 استأنفت انبعاثات الطائرات النفاثة بعد ما يقرب من 100 مليون سنة من الصمت.

تم هذا الاكتشاف بناءً على ملاحظات باستخدام مقاييس تداخل راديوي حساسة للغاية – LOFAR في هولندا وuGMRT في الهند؛ ونشرت مقالة عنه في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

انفجارات الثقب الأسود العرضية

توجد ثقوب سوداء فائقة الكتلة في معظم المجرات، لكن القليل منها فقط ينتج نفاثات عملاقة من البلازما الممغنطة التي تنبعث منها موجات الراديو. J1007+3540 فريد من نوعه من حيث أنه يُظهر علامات واضحة على حدوث ثورانات متعددة، وهو دليل على أن آليته المركزية قد تم تشغيلها وإيقافها وإعادة تشغيلها بعد فترات طويلة من السكون.

تُظهر صور الراديو طائرة داخلية مدمجة ومشرقة. ووفقا لعالمة الفلك الراديوي شوبها كوماري من كلية مدينة ميدنابور في الهند، فإن هذه علامة لا لبس فيها على صحوة الثقب الأسود مؤخرا. وتحيط به “شرنقة” من البلازما القديمة المشوهة، وهي بقايا انفجارات ثقب أسود سابقة، مشوهة ومضغوطة بسبب البيئة المعادية.

يوضح الباحث: “يشبه الأمر بركانًا كونيًا ينفجر مرة أخرى بعد فترة هدوء طويلة، لكن المقياس هنا هو أن الهياكل تمتد لما يقرب من مليون سنة ضوئية. هذه الطبقات الدرامية – التدفقات الصغيرة داخل الفصوص القديمة المستنفدة – هي السمة المميزة لنواة المجرة العرضية (AGN)، التي تدور وتتوقف على المقاييس الزمنية الكونية”.

كيف تؤثر مجموعات المجرات على الطائرات

يقول المؤلف المشارك في الدراسة شابشاشي بال: “يعد J1007 + 3540 واحدًا من أوضح الأمثلة وأكثرها دراماتيكية للنوى المجرية النشطة العرضية مع تفاعلات الكتلة النفاثة حيث ينحني الغاز الساخن المحيط بها ويضغطها ويشوهها”.

يقع J1007+3540 داخل عنقود مجري ضخم مملوء بغاز ساخن للغاية. تخلق هذه البيئة ضغطًا خارجيًا هائلاً، أعلى بكثير من الضغط الذي تتعرض له معظم المجرات الراديوية.

تُظهر صورة LOFAR أن الفص الشمالي مضغوط ومشوه للغاية، مما يُظهر منحنى التدفق العكسي المميز للبلازما الذي يبدو أنه مضغوط للأسفل بواسطة الغاز المحيط.

تُظهر صورة uGMRT أيضًا أن هذه المنطقة المضغوطة تحتوي على طيف راديوي شديد الانحدار، مما يعني أن الجسيمات هناك قديمة جدًا وفقدت الكثير من طاقتها، وهي علامة أخرى على التأثير القاسي للعنقود.

وفي المقابل، يُظهر الذيل الطويل الخافت للانبعاث المنتشر الممتد إلى الجنوب الغربي أن البلازما الممغنطة تمتد عبر بيئة العنقود في مسار هش يبلغ عمره ملايين السنين. وفقا للمؤلفين، يشير هذا إلى أنه ليس فقط الطائرات، ولكن أيضا المجرة نفسها تخضع لتأثيرات بيئية قوية.

لماذا يعتبر J1007+3540 مهمًا للعلوم

تعتبر الأجسام مثل J1007+3540 ذات قيمة كبيرة لعلماء الفلك. فهي تكشف كيف تعمل الثقوب السوداء وتتوقف عن العمل، وكيف تتغير التدفقات على مدى ملايين السنين، وكيف يمكن لبيئة العنقود أن تعيد ترتيب البنية المورفولوجية الكاملة للمجرة الراديوية.

إن الجمع بين النشاط غير المنتظم والحجم الهائل والضغط البيئي القوي يجعل من J1007 + 3540 مثالاً قيمًا لتطور المجرة أثناء العمل. ومن خلال دراسته يحصل علماء الفلك على فكرة واضحة:

• وحول عدد المرات التي تنتقل فيها الثقوب السوداء بين المرحلتين النشطة والهادئة؛
• حول كيفية تفاعل البلازما الباعثة للراديو القديمة مع الغاز الساخن الموجود في الكتلة؛
• حول كيف يمكن للانفجارات المتكررة أن تغير بيئة المجرة بمرور الوقت.

وبالتالي، فإن J1007+3540 ليس مجرد جسم بعيد يعاني من كوارث عرضية، ولكنه مختبر فريد من نوعه للزمن.