عادل الشهراني 
تكشف الصور الجديدة للمجرة الإهليلجية العملاقة NGC 4696 من تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية عن خيوط غازية تقوم بتوجيه المواد إلى قرص دوار حول ثقب أسود هائل يبلغ عرضه 800 سنة ضوئية، مما يحل لغزًا عمره عقودًا حول كيفية استمرار هذه العمالقة في النمو.
تُظهر صورة هابل هذه المجرة الإهليلجية NGC 4696. حقوق الصورة: NASA / ESA / Hubble / A. Fabian.
تحتوي كل مجرة كبيرة في الكون تقريبًا على ثقب أسود هائل في مركزها أكبر بملايين أو حتى مليارات المرات من الشمس.
عندما تقوم هذه الثقوب السوداء بسحب المواد المحيطة بها، فإنها تتصرف مثل المحركات الكونية، حيث تطلق نفاثات قوية من الطاقة إلى الخارج والتي يمكن أن تقطع المجرة بأكملها من حولها، وتبطئ ولادة نجوم جديدة وتؤثر على كيفية نمو المجرة مع مرور الوقت. يطلق علماء الفلك على هذه الأنواع من الثقوب السوداء اسم النوى المجرية النشطة (AGN).
لكن إذا قامت نفاثات النوى المجرية النشطة بتسخين الغاز المحيط، فمن المفترض، من حيث المبدأ، إيقاف إمدادات الغذاء للثقب الأسود. فكيف يستمر في التغذية والنمو؟
الفرضية الرئيسية هي أن الغاز يبرد في النهاية مرة أخرى، ويتكثف في شرائط رفيعة طويلة تسمى الخيوط، ثم يتراجع نحو مركز المجرة في عملية تنظيم ذاتي.
وقالت ميغان دوناهيو، الأستاذة في جامعة ولاية ميشيغان: “إن ملاحظات ويب تقدم لنا آلاف الحقائق والقياسات الجديدة، ويمكنني أن أقول إن هناك الكثير مما يجب استيعابه”.
“نحن نعمل جميعًا معًا لحل أسئلة الفيزياء الفلكية حول كيفية حصول هذه الثقوب السوداء على الوقود وكيفية تفاعلها مع المجرة المضيفة لها.”
وأشار البروفيسور دوناهو وزملاؤه ويب إلى NGC 4696، وهي مجرة إهليلجية تقع في كوكبة قنطورس، على بعد حوالي 116 مليون سنة ضوئية.
تمتد هذه المجرة على حوالي 30.000 سنة ضوئية، وهي أكبر مجرة في مجموعة قنطورس، وهي عبارة عن مجموعة من مئات المجرات التي تجلس جميعها معًا.
مع ما يقرب من ثماني ساعات من المراقبة باستخدام أداة Webb’s NIRSpec، أنتج علماء الفلك خرائط تفصيلية لحركة الغاز في أعماق مجال تأثير الثقب الأسود، بدقة حادة بما يكفي لانتقاء ميزات يبلغ عرضها ما يقرب من 30 سنة ضوئية – شريحة صغيرة من مجرة يبلغ عرضها مئات الآلاف من السنين الضوئية.
تُظهر هذه الخرائط أن الدوامة على شكل حرف S هي في الواقع قرص دوار من الغاز يلتف حول ثقب أسود هائل، يبلغ عرضه حوالي 800 سنة ضوئية، وتندفع المواد بسرعة 600 كيلومتر في الثانية.
والأهم من ذلك، أن هذا القرص يبدو متصلاً بأحد الخيوط الضخمة التي تتدفق إلى الخارج من المجرة.
تظهر الملاحظات أن الغاز يتدفق على طول الفتيل ويتدفق إلى القرص الذي يغذي الثقب الأسود الهائل.
وستساعد الدراسة العلماء أيضًا على رسم صورة أفضل لدورة التغذية الكاملة للثقب الأسود الهائل.
تضخ الطائرات المنبعثة من الثقب الأسود الطاقة إلى الغاز المحيط بالمجرة. يبرد هذا الغاز في النهاية، ويصبح غير مستقر، وينهار إلى خيوط طويلة، يبلغ عرض بعضها بضع مئات من السنين الضوئية فقط، ولكن يصل طولها إلى آلاف السنين الضوئية.
تعمل القوى المغناطيسية على إبطاء دوران الغاز أثناء سقوطه، مما يدفعه إلى الداخل. يتراكم في قرص دوار حول الثقب الأسود. يغذي القرص الثقب الأسود. أطلق الثقب الأسود نفاثاته. وتبدأ الدورة من جديد.
ولاختبار ما إذا كان هذا التفسير صحيحًا، أجرى الباحثون أيضًا أحدث عمليات المحاكاة الحاسوبية للنظام.
لقد تصرف الغاز المحاكي بطريقة تتطابق بشكل وثيق مع تلك التي لاحظها ويب، مما يوفر دعمًا مستقلاً قويًا للصورة المقترحة.
وقال الدكتور مارك فويت من جامعة ولاية ميشيغان: “تتنبأ حساباتنا بأن المجالات المغناطيسية يجب أن تساعد في تغذية أكبر الثقوب السوداء في الكون عن طريق تدفق الغاز البارد إليها، ومن المدهش أن نرى ذلك يحدث في صور ويب هذه”.
سيتم نشر النتائج في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
_____
جولي هلافاسيك لاروندو وهكذا. 2026. يكشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي كيف يتم تغذية الثقوب السوداء: خيوط متعددة الأطوار بمقياس كيلوبارسيك تغذي الأقراص النووية التي يقل حجمها عن كيلوبارسيك. ApJLفي الصحافة؛ أرخايف: 2606.06620
