ثقوب سوداء تغسل الملابس وتسرّع الأشعة الكونية ✎ سريع

الأصل: "Cosmic rays, gamma rays and neutrinos from discrete black hole X-ray binary ejecta"
arXiv:2601.07589 · 2026-01-12 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
قد ترفع الانبعاثات الصادرة عن الثقوب السوداء في الأنظمة الثنائية الجسيمات إلى طاقات أعلى بملايين المرات من تلك الموجودة في مصادم الهادرونات الكبير.

في الليل، تندفع رصاصات غير مرئية عبر السماء — إنها الأشعة الكونية. وهي نوى ذرية تسارعت إلى سرعات تقترب من سرعة الضوء. المجالات المغناطيسية للمجرة تخلط مساراتها، لذا من الصعب تحديد مكان ولادتها بدقة. لطالما كانت بقايا النجوم المنفجرة هي المشتبه به الرئيسي، لكن بالنسبة لأسرع الجسيمات لم تكن الأدلة كافية.

الآن تظهر على المسرح ثقوب سوداء تقترن بنجم عادي. عندما يسحب الثقب الأسود المادة من نجمه المرافق، فإنه لا يبتلعها كلها في بعض الأحيان، بل يقذف جزءًا منها بعيدًا — مثل غسّالة تعصر الماء من الملابس. تندفع هذه الانبعاثات عبر الفضاء وتجمع أمامها الغاز المخلخل. عند الحد الفاصل بين الانبعاث والغاز، يمكن للجسيمات أن تتسارع، مثل راكبي الأمواج على موجة عالية.

في عام 2021، رصد مرصد LHAASO في الصين أشعة غاما بطاقة تتجاوز 100 تيرا إلكترون فولت من مثل هذا الانبعاث في نظام MAXI J1820+070. وهذا أكبر بعشرات المرات مما يمكن أن ينتجه مصادم الهادرونات الكبير.

حسب العلماء أنه في مثل هذه "الموجات" يمكن للجسيمات أن تكتسب طاقة تصل إلى 20 مليون تيرا إلكترون فولت. وهذا تقريبًا مثل حبة رمل تكتسب طاقة شاحنة متحركة. مساهمة جميع هذه الانبعاثات في التدفق الكلي للأشعة الكونية في المجرة تبلغ حوالي واحد بالمائة، ولكن بالنسبة للجسيمات الأكثر طاقة ترتفع إلى خمسة بالمائة.

التلسكوبات المستقبلية، مثل CTAO، ستكون قادرة على التحقق من هذه الحسابات من خلال التقاط ومضات غاما والنيوترينوات الصادرة عن الانبعاثات. إذا توافقت كل الأمور، فستكون الثقوب السوداء التي تغسل الملابس جزءًا مهمًا من المطبخ الكوني حيث تُحضَّر أسرع الجسيمات في الكون.

طاقة أحد هذه الجسيمات قد تكون أكبر بملايين المرات من طاقة الجسيمات في أقوى مسرّع أرضي، لكن لا يمكن التقاطها إلا بطرق غير مباشرة — عبر ومضات الضوء والنيوترينوات.

في رواية «سولاريس» لستانيسلاف ليم، يولد محيط الكوكب هياكل غامضة — وهو ما يشبه إلى حد ما كيف يطلق الثقب الأسود مادة تعمل لاحقًا على تسريع الجسيمات.

E_{\max} \sim 2\times 10^{16} \mu^{-1/2} \ \text{эВ}
أقصى طاقة للجسيمات، حيث μ هي نسبة طاقة الجسيمات إلى طاقة المجال المغناطيسي.
العلماء
Stephen HawkingJacob BekensteinHenri PoincaréFritz ZwickyJoseph WeberRainer Weiss
المفاهيم
الأشعة الكونية مصدر أشعة كونية فائقة الطاقة الأشعة السينية النفاثات النسبية مصدر نيوترينو من الثقب الأسود قذف مصادر النيوترينو الطاقة المظلمة انبعاث الضوء من النجم النيوتروني تسارع التدفق المجري نفاثات مستعر أعظم رياح الغبار المجري مجرة راديوية محرك مركزي ضوء النجوم التوهجات النجمية تسريع جسيمات الثقب الأسود تدفق خارجي إشعاع نجمي انبعاث الأشعة السينية