إكتشاف ثقب أسود هائل مخفي في حلقة من الغبار الكوني في مركز مجرة تبعد عنا 47 مليون سنة ضوئية

ولاحظ التلسكوب الكبير جدا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO's VLTI) سحابة من الغبار الكوني في مركز مجرة "ميسيه 77" التي تخفي ثقبا أسود هائلا.

والتقط العلماء صورا تفصيلية لسحابة الغبار هذه باستخدام مقياس التداخل الفلكي في التلسكوب الكبير جدا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO's VLTI)، في تشيلي.

وكان مكان وجود الثقب الأسود داخل سحابة الغبار هذه لغزا لعقود من الزمن، لكن الفريق استخدم الصور التفصيلية من المرصد لقياس درجة الحرارة في نقاط مختلفة داخل السحابة، وإنشاء خريطة لتحديد المكان الذي يجب أن يكمن فيه الثقب الأسود.

وأكدت النتائج التي توصلوا إليها التنبؤات التي تم إجراؤها منذ نحو 30 عاما، وتعطي علماء الفلك نظرة ثاقبة جديدة حول "نوى المجرة النشطة"، وهي بعض أكثر الأجسام سطوعا وغموضا في الكون.

وتُعرف نواة المجرة النشطة (AGN)، بأنها مصادر حيوية للغاية مدعومة بالثقوب السوداء الهائلة وتوجد في وسط بعض المجرات. وتقوم السحابة المحيطة بالثقب الأسود بتغذيتها، ما يطلق ضوءا شديدا يمكن أن يتفوق على النجوم في المجرة.

وهذه بعض من أكثر الأشياء سطوعا وغموضا في الكون، وتقع في قلب المجرات - ويمكن أن تساعد النتائج في تحديد تاريخ الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة ​​درب التبانة، "منطقة الرامي أ*" (Sagittarius A*).

وقبل أن يلتهم الثقب الأسود الغاز والغبار في نواة مجرية نشطة، تدور المواد نحوه، وتطلق كميات هائلة من الطاقة في هذه العملية، وغالبا ما تتفوق على جميع النجوم في المجرة - كما تراه التلسكوبات على الأرض.

ويوصف العثور على الثقب الأسود، الذي لا يصدر أي ضوء خاص به، بأنه عملية صعبة تتضمن حل لغز مفصل.

ويقترح علماء الفلك أن الغبار الذي يوجد في قلبه الثقب الأسود يدعم نموذجا عمره عقود، يُعرف بالنموذج الموحد للنواة المجرية النشطة.

وقالت فيوليتا غامز روساس، الباحثة الرئيسية في الدراسة الجديدة:  "كانت الطبيعة الحقيقية لسحب الغبار ودورها في تغذية الثقب الأسود وتحديد شكله عند النظر إليه من الأرض أسئلة مركزية في دراسات نواة الخلية الحية على مدى العقود الثلاثة الماضية. وعلى الرغم من عدم وجود نتيجة واحدة لحل جميع الأسئلة التي لدينا، فقد اتخذنا خطوة كبيرة في فهم كيفية عمل نواة المجرة النشطة".

ورُصدت هذه الظواهر الساطعة لأول مرة في الخمسينيات من القرن الماضي، وكان علماء الفلك يشعرون بالفضول حيالها منذ ذلك الحين.

وباستخدام مقياس التداخل التلسكوبي الكبير جدا، اتخذ الباحثون خطوة نحو فهم كيفية عملها والشكل الذي تبدو عليه عن قرب.

ويدرك علماء الفلك أن هناك أنواعا مختلفة من النوى المجرية النشطة، يبدو بعضها أكثر إشراقا من البعض الآخر، ويذكر النموذج أنه على الرغم من اختلافاتهم، فإنهم جميعا لديهم نفس البنية الأساسية - ثقب أسود فائق الكتلة محاط بحلقة سميكة من الغبار.

ووفقا للنموذج الموحد للنواة المجرية النشطة البالغ من العمر 30 عاما، والذي تؤكده هذه الملاحظات، فإن أي اختلاف في المظهر بين النوى المجرية النشطة ينتج عن الزاوية التي يُرى فيها الثقب الأسود وحلقته السميكة من الأرض.

ويعتمد نوع النواة المجرية النشطة المرئية على مقدار حجب حلقة الغبار الفضائي للثقب الأسود عن الأنظار، وأحيانا تخفيه تماما.

وقالت السيدة غامز روساس: "يجب أن تؤدي نتائجنا إلى فهم أفضل للأعمال الداخلية للنواة المجرية النشطة. ويمكن أن تساعدنا أيضا على فهم تاريخ مجرة ​​درب التبانة بشكل أفضل، والتي تضم ثقبا أسود هائلا في مركزها ربما كان نشطا في الماضي".

ويتطلع العلماء الآن إلى استخدام تلسكوب VLTI للعثور على المزيد من الأدلة الداعمة للنموذج الموحد للنواة المجرية النشطة من خلال النظر في عينة أكبر من المجرات.