لا يزال أول ثقب أسود تم تصويره على الإطلاق يثير دهشة الباحثين. خلدها تلسكوب أفق الحدث في عام 2019، تم رصد M87* مؤخرًا وهو يصدر توهجًا هائلًا من أشعة غاما. وقد تساعد دراستها العلماء على معرفة كيفية تصرف الجسيمات بالقرب من الثقوب السوداء.
المادة تتجه نحو أ الثقب الأسود تشكل قرصًا متراكمًا – حلقة ساخنة ودوامة من الجسيمات تبدو وكأنها هالة مشرقة. وهذا في الواقع جزء من الثقب الأسود الذي التقطه العلماء بالكاميرا. وتتسارع المادة الساقطة بفعل جاذبية الثقب الأسود، فتصبح نشطة للغاية. في بعض الأحيان، تتعرض بعض المواد إلى عدم انتظام في المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود، ويتم قذفها إلى الكون على شكل توهج مضيء من أشعة غاما.
يعرف الباحثون أنه في مرحلة ما من هذه العملية، تكتسب الجسيمات كمية هائلة من الطاقة، لكنهم غير متأكدين بالضبط من موعد حدوث ذلك.
توهج أشعة جاما المنبعث من M87*، الذي يقع على بعد 55 مليون سنة ضوئية في قلب المجرة M87، كانت تحتوي على فوتونات، أو حزم من الضوء، تحتوي كل منها على عدة تيرا إلكترون فولت من الطاقة، أي ما يعادل طاقة بعوضة طائرة تقريبًا. هذه كمية مذهلة من الطاقة لمثل هذه الجسيمات الصغيرة. “إنهم يسافرون بسرعة قريبة من سرعة الضوء، ونريد أن نفهم أين وكيف يكتسبون مثل هذه الطاقة،” مؤلف مشارك في الدراسة ويدونغ جينوقال عالم الفلك في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، في أ إفادة.
لمحاولة معرفة المزيد، قام جين وزملاؤه بجمع البيانات من M87* باستخدام نظام مصفوفة تلسكوب التصوير الإشعاعي النشط للغاية (VERITAS) في أريزونا. ثم قاموا بتحليلها باستخدام تقنية تسمى توزيع الطاقة الطيفية. وقال جين: “إن الأمر يشبه تحويل الضوء إلى قوس قزح وقياس مقدار الطاقة الموجودة في كل لون”.
وقد ساعد ذلك في تحديد الكمية المذهلة من الطاقة المعبأة في توهج الثقب الأسود الذي يبلغ طوله حوالي 15 مليار ميل (24 مليار كيلومتر). كشف المزيد من التحليل أن قرص التراكم قد تغير موضعه بالنسبة للتدفق، مما يشير إلى أن أفق الحدث – وهو الحد الذي لم تعد المادة قادرة على الهروب من جاذبية الثقب الأسود – يؤثر على حجم التوهج ومساره.
قد تساعد الأبحاث المستقبلية في توهجات أشعة جاما في الكشف عن متى وكيف تنقل الثقوب السوداء الكثير من الطاقة إلى الجسيمات المحيطة بها.
