«غذاء» الثقب الأسود يكشف عن نموه

بقلم: رافي ليتزر

رأيت أول صورة عن قرب لثقب أسود. الآن، استعد لرؤية الحزم الخافتة من المادة المحيطة به. لدى الفريق الدولي المسؤول عن أول صورة لظل الثقب الأسود بالفعل خطط لالتقاط صورة أفضل وأكثر تفصيلاً. قد تكشف تلك الصورة عن تفاصيل جديدة عن المادة والمجالات المغناطيسية الملتفة حول الجرم البعيد الهائل في مركز مجرة ميسييه (M87).
وقد تساعد الصور الأكثر تفصيلاً، إلى جانب أفلام الثقب الأسود الجاري تنفيذها بالفعل، على توضيح الكيفية التي تلتهم بها الثقوب السوداء المادة من حلقات الغاز الساخن التي تدور حولها (تسمى أقراص الارتكام Accretion discs) والكيفية التي تنتج بها تلك الأجرام نفثات ساطعة للمادة فائقة السرعة على مستوى المجرات. وقد صرّح بذلك باحثون من فريق تلسكوب أفق الحدث Event Horizon Telescope (اختصارا: التلسكوب EHT) تحدثوا إلى الفيزيائيين في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية في شهر أبريل 2019.
قال شيب دوليمان Shep Doeleman، عالم الفلك في جامعة هارفارد الذي يقود فريق التلسكوب EHT، أنه لتصوير الثقب الأسود M87 بمزيد من التفصيل، يحتاج الباحثون إلى تغيير نهجهم. على وجه التحديد، يحتاج العلماء إلى زيادة تواتر الموجات الراديوية التي يدرسونها وإضافة تلسكوبات لاسلكية جديدة إلى شبكة التلسكوب EHT. وكما قال، فالمشروعان جارٍ تنفيذهما؛ مما سينتج منه مزيدٌ من توضيح الصورة البالغة الوضوح بالفعل.
قال آفيري بروديريك Avery Broderick، عالم الفيزياء الفلكية من جامعة واترلو في كندا، الذي يعمل على ترجمة بيانات التلسكوب EHT: على وجه الخصوص، يأمل الفريق بالتقاط صور متشابكة للأجرام الباهتة التي توحي عمليات المحاكاة بأنها لابد أن تحيط بهذه الحلقة الساطعة التي صوّرت بالفعل. يجب أن توضح أشكال تلك الحزم لعلماء الفيزياء ما إذا كانت النظرية القديمة لكيفية خروج المادة من القرص الارتكامي Accretion disk للثقب الأسود في حلقها صحيحة.
يعتقد الفيزيائيون، كما أوضح بروديريك لـ لايف ساينس Live Science، أنه في الوقت الذي يهز فيه الاضطراب المادة الساخنة لقرص الارتكام، فإن جزيئاتها المتذبذبة تجذب بعضها البعض مغناطيسيّاً عبر مسافات شاسعة. ويؤدي هذا الجر إلى إبطاء بعض المادة الدوارة وسقوطها خارج المدار بعد أفق الحدث وإلى الثقب الأسود؛ تشكل هذه المادة الحزم التي يأمل الباحثون بدراستها.
قال بروديريك: «ما ستفعله هذه الحلقات هو تزويدك بطريقة لاختبار ذلك مباشرة، لأنك تنظر إلى [النتيجة المباشرة للاضطراب المغناطيسي]». والتصوير الدقيق للحزم، جنباً إلى جنب مع محاولة تصوير الثقب الأسود أثناء حركته، سيساعد الفيزيائيين على فهم الكيفية التي تلتهم بها الثقوب السوداء وتنمو بمستويات غير مسبوقة من التفصيل.