كانت البشرية مدعوّة في يونيو من العام 2015 لمشاهدة حدث مهيب: ثقب أسود على بعد 7800 سنة ضوئية استيقظ من غفوة ليلتهم قطعةً من النجوم؛ عملية فوضوية نتج عنها انفجار ضوئي ملتهب صارخ يتوهج عبر المجرة. إن أصداء هذا الضوء التي تظهر في صورة صدرت حديثًا سمحت للفلكيين برسم الخرائط وفهم الغبار الفضائي غير المرئي الذي ينجرف بين النجوم، كما هو مبين في ورقة بحثية نشرت عام 2016.
هذا الكائن هو جزء من نجم ثنائي يطلق عليه اسم الدجاجة V404 Cygni الموجود في كوكبة الدجاجة (Cygnus) الشمالية.
الثقب الأسود من نوع مايكرو كويزار أو شبيه النجم الميكروي محاط بمادة يتغذى عليها، ويختلس الثقب تلك المادة من الرفيق المقابل له وهو عملاق أحمر في مرحلة مبكرة. في الوقت الذي يدور فيه الثنائي في رقصة مدارية شديدة القرب، يجرف حقل جاذبية الثقب الأسود المادة الخارجية للعملاق الأحمر.
وهذه العملية هي السبب في حدوث الانفجار عام 2015، عندما دخلت تراكيز المواد من النجم إلى قرص الثقب الأسود التراكمي أفسحت المجال لسلسلة من انبعاثات الأشعة السينية الكثيفة التي رصدناها هنا على الأرض.
تلك النبضات أيضًا فعلت شيئًا مثيرًا للاهتمام حول ثنائية Cygni V404، بينما كان الضوء يسافر من الثنائي إلى الغبار حولهما، رد صداه عنها منتجًا سلسلةً من الحلقات المركزة من الأشعة السينية.
هذه الظاهرة ليست الأولى من نوعها ولكنها نادرة، وقد اكتُشفت ثلاثة أصداء ضوئية من الأشعة السينية منبعثة من نجوم متوهجة في مجرة درب التبانة. وبطبيعة الحال، استغل علماء الفلك الفرصة وطوّعوا الأصداء التي أنتجها (Cygni V404) لمعرفة المزيد من المعلومات؛ ليس فقط عن سلوك الانفجار في الثقب الأسود ولكن أيضًا عن الغبار الكوني المحيط به.
تُظهر الصور من مرصد شاندرا للأشعة السينية ثماني حلقات مركزة، وقد أُنشئت بفعل وهج من الثقب الأسود وانتقلت عبر الغبار بيننا وبين النظام الثنائي، وتظهر الحلقات رقيقة لأن الوهج كانت قصيرًا.
تكشف أقطار الحلقات بعض الحقائق أيضًا؛ تُخبرنا المسافة بيننا وبين الحلقة لأننا نعرف المسافة إلى Cygni V404 والسرعة التي ينتقل الضوء بها. الحلقات الأقرب لها أقطار أكبر والعكس صحيح؛ ذلك يُشبه النظر في أنبوب إلى أسفله، هذا المنظور سيجعل النهاية القريبة للأنبوب تبدو أكبر من النهاية البعيدة.
إن الحلقات الثماني تمثل ثماني سحب منفصلة من الغبار التي يواجهها الضوء في أثناء انتشاره عبر الفضاء، ومن هذا، نعرف أن الحلقة الأقرب والأكبر تنشأ بواسطة سحابة غبار تبعد نحو 3363 سنة ضوئية، والأبعد نحو 6934 سنة ضوئية.
وإلمامًا بما سبق، يمكن تحليل الضوء الذي يرتد صداه عن الغبار لتحديد بنية الغبار الكوني وتكوينه. بعض العناصر تمتص أطوالًا موجية معينة من ضوء الأشعة السينية، ما يعني أن العلماء يمكنهم دراسة طيف الأشعة السينية الذي يصل إلينا لمعرفة المادة التي تكون الغبار. وجدوا أن الغبار الكوني غالبًا ما يكون من السيليكا والجرافيت، وأنه ليس موحدًا في جميع الاتجاهات.
نُشرت هذه الدراسة الخاصة عام 2016، ولكن الاستمرار في رصد صدى الضوء سيسمح للعلماء بمعرفة المزيد عن الغبار غير المرئي عادة بين النجوم. وإضافةً إلى ذلك، فإن نظام Cygni V404 غوغائي، إذ يشهد انفجارًا ضخمًا كل بضعة عقود تقريبًا، لذا نستطيع أن نتوقع أن تساعدنا التوهجات في المستقبل على فهم الكيفية التي قد يتغير بها الغبار بين النجوم بمرور الوقت.
يمكننا تعلم الكثير من مثل هذه الانفجارات أيضًا، فعلى سبيل المثال، أظهر لنا انفجار عام 2015 أن المجال المغناطيسي للثقب الأسود في Cygni V404 كان أضعف كثيرًا مما كان متوقعًا أن يكون، وأن الثقب الأسود يترنح أيضًا بسبب الطريقة التي يستنزف بها الزمكان.
في الحقيقة، كان هناك الكثير من الأبحاث المنشورة عن انفجار Cygni V404 في عام 2015. كانت هدية الثقب الأسود لنا! ومن المرجح أن يستمر في عطائه أيضًا في المستقبل.
نشرت الورقة عام 2016 في مجلة ذا أستروفيزيكال.
اقرأ أيضًا:
الثقوب السوداء – ما هو الثقب الأسود ؟
هل ينقل الغبار الكوني الحياة بين الكواكب؟
ترجمة: أحمد أبو شمالة
تدقيق: روان أحمد أبوزيد
