النتائج الأولى لتلسكوب الأشعة الفضائى XRISM تكشف أسرار الثقوب السوداء

بعد أقل من عام من إطلاق مهمة التصوير بالأشعة السينية والتحليل الطيفي اليابانية إلى الفضاء، ظهرت النتائج الأولى للتلسكوب الفضائي. 

يتم تشغيل تلسكوب الأشعة السينية، المعروف أيضًا باسم XRISM، بواسطة وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) بمشاركة وكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، والتقطت ملاحظاته الأولى بنية وحركة ودرجة حرارة المواد التي تدور حول ثقب أسود هائل بالإضافة إلى ديناميكيات حطام المستعر الأعظم الذي يشير إلى موت نجم ضخم. 

وقال ماتيو جوينازي، عالم مشروع XRISM التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في بيان : “توفر هذه الملاحظات الجديدة معلومات حاسمة في فهم كيفية نمو الثقوب السوداء من خلال التقاط المادة المحيطة بها، وتقدم نظرة ثاقبة جديدة في حياة وموت النجوم الضخمة، كما إنها تُظهر القدرة الاستثنائية للمهمة في استكشاف الكون عالى الطاقة.

المنطقة المحيطة بالثقب الأسود الهائل الذي تم رصده، والذي يقع في مجرة ​​NGC 4151 وعلى بعد حوالي 62 مليون سنة ضوئية من الأرض، لها شيء مشترك مع بقايا المستعر الأعظم المرصود، والذي يسمى المستعر الأعظم N132D ويقع على بعد حوالي 160 ألف سنة ضوئية. 

كلاهما يهيمن عليهما غاز شديد الحرارة يسمى “البلازما”، وتنتج هذه البلازما ضوء الأشعة السينية عالي الطاقة، ويُعد XRISM الجهاز المثالي لمراقبة هذا النوع من الضوء، وبالتالي، اكتسب علماء الفلك رؤى جديدة حول أكثر مناطق الكون عنفًا واضطرابًا وقوة.

البدء بضخامة هائلة 

قام مرصد XRISM بدراسة الثقب الأسود الهائل في قلب المجرة الحلزونية NGC 4151 لمعرفة كيفية استهلاك هذا العملاق الكوني، الذي تبلغ كتلته 30 مليون مرة كتلة الشمس للمادة، وبشكل أكثر تحديدًا، كشفت المركبة الفضائية عن تفاصيل المادة القريبة جدًا من هذا الثقب الأسود الهائل.

وسمح تلسكوب XRISM لعلماء الفلك بتتبع البلازما أثناء دورانها حول الثقب الأسود الهائل على مسافة حوالي 0.1 سنة ضوئية، وتحركت هذه المادة تدريجيًا إلى الداخل لمسافة حوالي 0.001 سنة ضوئية (تقريبًا المسافة بين الشمس وأورانوس) قبل أن تسقط في الثقب الأسود.

ومن خلال الاهتمام بشكل خاص بتوقيع الأشعة السينية لذرات الحديد ، تمكن الفريق من تحديد العديد من الهياكل حول الثقب الأسود، بما في ذلك قرص التراكم الذي يغذيه تدريجيًا و”حلقة” على شكل دونات من الغاز والغبار.

وقد رصدت أدوات أخرى هذه الهياكل في الموجات الراديوية وفي ضوء الأشعة تحت الحمراء من قبل، لكن التقنية المستخدمة بواسطة XRISM هي الأولى القادرة على تحديد شكل البلازما حول ثقب أسود فائق الكتلة وكيف تتحرك. 

ويمكن أن تساعد البيانات العلماء بشكل كبير في فهم كيفية تغذية الثقوب السوداء الهائلة ونموها عن طريق استهلاك المادة من محيطها بشراهة.