يُمثل عنقود العذراء المجري عنقودًا مؤلفًا من أكثر بكثير من ألف مجرَّةٍ تبعد أكثر من 50 مليون سنة ضوئية عن مجرة درب التبانة. وتُوجد في قلبه مجرة عملاقة تُسمَّى «إم 87» (اختصارًا لكلمة «مسييه 87» وهي مدرجة في القائمة التي أنشأها عالم الفلك الفرنسي تشارلز مسييه). ويُوجد في قلبها ثُقب أسود فائق الضخامة ذو كتلة تعدل كتلة شمسنا ثلاثة مليارات مرة. وتنبثق من هذا الثقب نفثة مستقيمة قوية، كما هو موضح في شكل 8-6.

يمكن رؤية هذه النفثة بسهولة عند أطوال موجية موجودة في نطاق الضوء المرئي، وأطوال موجية في نطاق الموجات الراديوية وأطوال موجية في نطاق الأشعة السينية. ويُظَن أن المادة المتساقطة تتراكم بمعدل كُتَلي يتراوح بين كُتلتين شمسيتين وثلاث كتل شمسية سنويا، على النواة الموجودة عند المركز بالضبط حيث يُوجد قرص تراكمي يؤثر في تلك العملية حسبما يُعتقد. وتُعد السرعة التي تتحرك بها هذه النفثة بعيدًا عن نقطة انطلاقها، التي تُوجد على الأرجح في أقرب منطقة من مركز القرص التراكمي، قريبة جدًّا من سرعة الضوء، ولذا توصف بأنها نفثة نسبوية. وقد كشف عن سرعات النفثات القريبة من سرعة الضوء من خلال المراقبة المتتالية باستخدام أداة مصفوفة الخط الأساسي الطويلة جدًّا، وتلسكوب هابل الفضائي والأقمار الصناعية التابعة لمرصد تشاندرا للأشعة السينية؛ إذ يُوجَد كلٌّ من ذلك التلسكوب وهذا المرصد فوق الغلاف الجوي للأرض، ولذا يبلغان حساسية أعلى مما كانا سيبلغانها لو كانا على سطح الأرض. وعلى بعد 50 مليون سنة ضوئية من الأرض، فإنَّ الجسم الذي يتحرك بسرعة الضوء سيكون متحركا عبر السماء بمعدل أربعة ملي ثوانٍ قوسية في السنة.

شكل 8-6: نفثة من البلازما تتدفق خارجًا، بسرعاتٍ قريبة من سرعة الضوء، من الثقب الأسود الفائق الضخامة الموجود عند مركز مجرة «إم 87».

وعندما يوضع في الحسبان أنَّ الثانية القوسية تكافئ 3600/1 من الدرجة، فإنَّ جزءًا من أربعة آلاف منها قد تبدو زاوية بالغة الصغر يستحيل قياسها، لكنَّ مثل هذه المسافات الدقيقة الفاصلة قابلة للاستبانة بسهولة باستخدام أداة مثل مصفوفة الخط الأساسي الطويلة جدًّا. وتجدر الإشارة هنا إلى أنَّ مصفوفة الخط الأساسي الطويلة جدًّا قد تمكنت بالفعل من تصوير قاعدة هذه النفثة حتى مسافة تقع في نطاق يبلغ أقل من نصف قطر شفارتزشيلد 30 مرة من ثُقبها الأسود الفائق الضخامة.

يوضح شكل 7-8 مثالًا لفصوص وأعمدة ريشية الشكل من بلازما باعثة لإشعاع راديوي تُغذِّيها النفثات النسبوية المنبعثة من الثقب الأسود الفائق الضخامة في مجرة «إم 87».

ولتسليط مزيدٍ من الضوء على مسألة أنَّ ثمة فصوصًا ممتدة مرتبطة بالنفثات النسبوية، يُظهر شكل 8-8 مثالًا يمتد ستّ درجات عبر السماء، ومُوضّح أنه يُعطي فكرة عن الحجم بالنسبة إلى مصفوفة التلسكوبات المستخدمة لإجراء الرصد. وكانت مصفوفة التلسكوبات التي استخدمتها إيلان فين وزملاؤها هي مصفوفة التلسكوبات المتقاربة في أُستراليا.

صحيح أنَّ الآليات التي تُسيّر إطلاق النفثات النسبوية من المنطقة المحيطة بالثقب الأسود ما زالت أقرب بكثير إلى أن تكون مجرد تخمينات من أن تكون حقيقة مقبولة بما لا يدع مجالا للشك المنطقي. ولكن يبدو أنَّ عدة مسارات بحثية مستقلة، تنتهجها فرق مستقلة تمامًا تستقر في بلدان مختلفة في أنحاء العالم تُشير ضمنيًّا إلى أنَّ أغلب الأدلة تُرجح أنَّ التفاصيل الأساسية الناشئة صحيحة. ولكن بعيدًا عن الصورة العامة، فالآليات وكيفية عملها المفصلة قائمة على التخمينات، لكنها تُختبر بصبر وسط عدم كفاية الفوتونات وتأثيرات التحيز الانتقائي. لا تنتمي الإثباتات إلى العلم لكنَّ الأدلة تنتمي إليه بدرجة كبيرة. وما يعوقنا مسألة أنه حتى التقنيات الأكثر تقدما بين تقنيات التصوير المستخدمة حاليا لا تستطيع تمييز أصغر المناطق التي يُطلق عندها معظم الطاقة، وتوضيحها باستبانة كافية، ولكن هذه هي الحالة الذي يمكن فيها أن تتجاوز المحاكاة العددية على الحواسيب القوية قيود التكنولوجيا الحالية. وفي الواقع، تُنشر للتو نتائج من عمليات محاكاة إطلاق النفثات من الأقراص التراكمية تفسر تأثيرات النسبية العامة تفسيرًا تامًا. وتسمح عمليات المحاكاة هذه، مع عناصر إدخال ومسلمات معروفة، بتطور النفثات والأقراص إلى نطاقات معنية من الأحجام يمكن عندها مقارنة خصائصها بالخصائص الواردة في أحدث عمليات الرصد.

شكل 8-7: الفصوص الباعثة للإشعاع الراديوي التي تغذيها النفثات النسبوية المنبعثة من الثقب الأسود الفائق الضخامة الموجود عند مركز مجرة «إم 87».

فما الذي نعرفه الآن عن كُتل الثقوب السوداء في الكون إذن؟ يبدو أنها تندرج تحت فئتين رئيسيتين. أولاهما تضم تلك التي لها كُتَل مُقاربة لكتل النجوم. وتساوي كتلة هذه الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية مقدارًا يتراوح بين ثلاث كتل شمسية وثلاثين كتلة شمسية، وهي تتولد من نجوم أُحرق كل وقودها.

شکل 8-8 صورة مركبة تُظهر صورةً بصرية للقمر ومصفوفة التلسكوبات المتقاربة في أستراليا، وصورة راديوية لمجرة «قنطورس أ».

ثم تأتي فئة الثقوب السوداء الفائقة الضخامة التي تصل كتلتها إلى نحو 10 مليارات كتلة شمسية. وكما ذُكِر، تُوجد هذه النوعية في مراكز المجرات، بما فيها مجرتنا، وتُسبب الظواهر غير العادية في المجرات النشطة وأشباه النجوم.

مواضيع ذات صلة

الثقوب السوداء

الطبيعة المتفردة للجاذبية

يمكن كشف التموجات الناتجة عن تصادم الثقوب السوداء في الفضاء

لماذا ندرس الثقوب السوداء؟

ماذا يحدث عند سقوط ثقب أسود في ثقب أسود؟

جمال التناظر

أشباه النجوم الميكروية

الثقوب السوداء لا تمتص فقط

كيف يمكن قياس سرعة دوران الثقب الأسود؟

ما خصائص الأقراص التراكمية وما مدى سخونتها؟

مادة دوامية الحركة

كيفية قياس سرعة الدوران داخل قرص تراكمي