حدد علماء الفلك مصدر “غذاء” للثقب الأسود الموجود في مركز مجرة ​​درب التبانة

تبلغ كتلة الثقب الأسود الهائل (SMBH) Sagittarius A*، الموجود في قلب المجرة، حوالي 4.3 مليون كتلة شمسية. على الرغم من ذلك، فإنه يعتبر “جائعا” تماما: المادة تقع فيه ببطء، ولا توجد تقريبا مشاعل مشرقة مميزة للنواة المجرية النشطة. ومع ذلك، فقد عرف علماء الفلك منذ فترة طويلة أن سحب الغاز غير العادية تتحرك حول الثقب الأسود فائق الكتلة، مما قد يكون بمثابة مصدر للغذاء له. وقد اجتذبت سحابة G2، التي تم اكتشافها في أوائل عام 2010، أكبر قدر من الاهتمام على مر السنين. وهي عبارة عن جلطة مدمجة من الغاز المتأين تزن بضعة أضعاف وزن الأرض فقط. تحركت السحابة على طول مدار طويل جدًا، وفي عام 2014 مرت بشكل خطير بالقرب من SMBH – على مسافة حوالي 100 وحدة فلكية، أي بعد عدة مرات فقط من مدار بلوتو من الشمس. ثم أظهرت الملاحظات أن G2 يتمدد بفعل قوى المد والجزر ويتفاعل مع المادة الساخنة المحيطة به. وقد أثار هذا جدلاً حول ما إذا كانت مجرد سحابة من الغاز أم أن هناك نجمًا يختبئ بداخلها، ويحبس المادة.

اتضح لاحقًا أنه قبل 13 عامًا من G2، طار جسم آخر، G1، في مسار مشابه جدًا. وقد دفع هذا العلماء إلى التساؤل عما إذا كانت السحابتان جزءًا من نفس التيار الطويل من الغاز. والآن، اكتشف فريق بحث دولي بقيادة ستيفان جيليسن من معهد ماكس بلانك للفيزياء (ألمانيا) جسمًا ثالثًا – G2t، والذي أصبح في الواقع الحلقة المفقودة في هذه السلسلة. تم اكتشاف السحابة باستخدام التلسكوب الكبير جدًا (VLT) في تشيلي. كشف التحليل الطيفي عن وجود غاز ضعيف جدًا وهش بالقرب من SMBH. علاوة على ذلك، كان G2t مشابهًا لـ G2 في كل شيء تقريبًا: السطوع والبنية والحركة. وكان يتجه أيضًا نحو القوس A* في مدار مماثل، تاركًا وراءه “ذيلًا” غازيًا.

إن احتمال أن تنتهي ثلاثة أجسام نجمية منفصلة عن طريق الخطأ في مثل هذه المدارات المماثلة هو احتمال ضئيل للغاية – حوالي اثنين في المليون. أصبح هذا حجة قوية ضد فكرة أن G1 وG2 وG2t عبارة عن نجوم منفصلة لها أصدافها الخاصة. كان من المنطقي أكثر اعتبارها ثلاث عقد كثيفة في تدفق غاز طويل واحد – نوع من “النهر” من المادة يمتد حول الثقب الأسود. ويبدو أن مصدر هذا التيار الكوني هو النجم المزدوج الضخم IRS 16SW. وهي تقع بالقرب نسبيًا من مركز المجرة وتشتهر برياحها القوية – وهي تيارات من الغاز ترميها باستمرار في الفضاء المحيط. وأظهر مؤلفو العمل العلمي المنشور في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية أن الاختلافات الصغيرة بين مدارات G1 وG2 وG2t تفسر بدقة من خلال حركة هذا النجم: تقذف الرياح أجزاء جديدة من المادة على فترات معينة، ويتم إرسالها واحدة تلو الأخرى إلى الثقب الأسود. وفقًا للحسابات، سيمر G2t بأقرب نقطة له إلى برج القوس A* في منتصف عام 2031 تقريبًا، أي بعد 17 عامًا ونصف من G2. وبالإضافة إلى ذلك، قد تتبع جلطة جديدة.

وبالتالي، يمكن تفسير الاختلافات بين مدارات الأجسام الثلاثة من خلال حركة النجم IRS 16SW. يقوم الأخير “بإلقاء” أجزاء من الغاز بانتظام في الفضاء، والتي يتم توجيهها نحو SMBH. في هذه الصورة، لا تصبح G1 وG2 وG2t أجسامًا عشوائية منفصلة، ​​بل تصبح عقدًا متتالية من نفس تدفق الغاز، ممتدة في مدار حول مركز درب التبانة وتغذي القوس A* ببطء ولكن بثبات. إذا كانت استنتاجات هذه المجموعة العلمية صحيحة، فإن الثقب الأسود MMBH الموجود في قلب المجرة يتغذى بأجزاء فردية من الغاز. وقد يفسر هذا سبب اختلاف نشاطها على مدى عقود وقرون: ففي بعض الأحيان تتلقى ببساطة المزيد من الوقود. وبما أن مثل هذه السحب يمكن أن تؤثر بشكل كبير على معدل التراكم، فإن نتائج الدراسة تبدو معقولة تمامًا وتساعد على فهم كيفية عمل “الوحش” الكوني بالضبط.