في ديسمبر 2024، وجد الكوازار PG 1211+143 نفسه تحت مرمى مرصدين للأشعة السينية في آن واحد: أجهزة التحليل الطيفي في XRISM وXMM-Newton كانتا تراقبانه في نفس الوقت. الكوازار هو نواة شديدة السطوع لمجرة بعيدة، حيث يقوم ثقب أسود فائق الكتلة بابتلاع الغاز المحيط به. جزء من هذا الغاز لا يسقط في الثقب، بل يُقذف بعيدًا على شكل تدفق فائق السرعة — بسرعة تصل إلى 40% من سرعة الضوء.
في ضوء الأشعة السينية، يترك هذا التدفق آثارًا: ذرات الحديد والأكسجين تمتص الأشعة عند أطوال موجية محددة، ومن خلال هذه "الانخفاضات" في الطيف يمكن معرفة سرعة الغاز وكثافته. واتضح أن التدفق ليس متجانسًا. بل يمكن تمييز ثلاث مناطق على الأقل فيه، تطير بسرعات مختلفة — 7,4% و12% و33% من سرعة الضوء. المناطق البطيئة أكثر كثافة وبرودة، والمناطق السريعة أقل كثافة وأكثر سخونة، مثل طبقات مختلفة الحرارة في عمود البخار فوق قدر.
هذا "التكتل" يفسر كيف يقوم الثقب الأسود بتسريع الرياح. ضغط الضوء البسيط على الإلكترونات الحرة لم يكن ليستطيع إعطاء الغاز هذه السرعة. ولكن إذا كان في التدفق كتل كثيفة غنية بخطوط الامتصاص، فإن الضوء يضغط عليها بقوة أكبر بكثير — مثلما تدفع هبة الرياح شراعًا مرقعًا بقوة أكبر من الشراع الأملس. ويبدو أن هذه الكتل هي التي تحمل المادة بعيدًا عن الثقب الأسود.
الكوازار PG 1211+143 هو المثال الثاني بالفعل حيث تمكن تلسكوب الأشعة السينية XRISM من رؤية البنية المتكتلة لرياح التراكم. وفي وقت سابق، شوهد الشيء نفسه في الكوازار PDS 456. ويبدو أن التدفقات فائقة السرعة من الثقوب السوداء ليست أنهارًا ناعمة، بل هي أشبه بنفاثات بخار متصاعدة من مرجل يغلي.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2602.16496
The nearby quasar, PG 1211+143, has one of the prototype examples of an ultra fast outflow (UFO), as seen in several past XMM-Newton and Chandra observations. In December 2024, PG 1211+143 was observed simultaneously with XRISM Resolve and XMM-Newton, allowing both the Fe K and soft X-ray outflows to be examined at high resolution simultaneously. The Resolve spectrum revealed a forest of Fe K band absorption lines from the UFO (Mizumoto et al. 2026), comprising of up to six discrete velocity components ranging from $$v/c=-0.074$$ to $$v/c=-0.40$$. Here we present the simultaneous XMM-Newton RGS (Reflection Grating Spectrometer) spectrum, where three lower ionization counterparts of the Fe K velocity zones are observed; at $$v/c=-0.074, -0.12$$ and $$-0.33$$. The soft X-ray absorbers tend to be somewhat less ionized than their Fe K counterparts, with their opacity mainly arising from Fe L shell lines and highly ionized Oxygen. From comparing the Resolve and RGS absorbers, we show that the outflow can be parameterized with a density profile varying with radius as $$r^{-5/3}$$, while the lower ionization zones likely originate from denser clumps of gas. Pure electron scattering appears insufficient to provide enough thrust to power the wind, unless sufficient low ionization gas capable of radiative line driving exists outside of the line of sight. Overall, PG 1211+143 provides further evidence for the clumpy nature of accretion disk winds, as was recently revealed in the quasar PDS 456 with XRISM.
سرعة المكوّن الأسرع في التدفق تبلغ 120 000 كم/ثانية. في ثانية واحدة، يقطع هذا الغاز المسافة من الأرض إلى القمر ويعود.