رياح من محيط الثقب الأسود تبدو متكتلة سريع

الأصل: "Resolving the Multiple Component Outflows in PG 1211+143: II. The Soft X-ray View of the Ultra Fast Outflow"
arXiv:2602.16496 · 2026-02-18 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
التدفق الغازي فائق السرعة من الكوازار PG 1211+143 يتكون من كتل منفصلة وليس نفاثة متصلة.

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.

لو أن مثل هذا التدفق ضرب نظامنا الشمسي، لطرد الغبار بين الكواكب في غضون أيام معدودة.

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.

سرعة المكوّن الأسرع في التدفق تبلغ 120 000 كم/ثانية. في ثانية واحدة، يقطع هذا الغاز المسافة من الأرض إلى القمر ويعود.

العلماء
Roger PenroseFritz ZwickyJacob BekensteinKarl SchwarzschildStephen HawkingSubrahmanyan Chandrasekhar
المفاهيم
تدفق فائق السرعة مصدر أشعة سينية فائق الإضاءة تدفق خارجي مصدر أشعة كونية فائقة الطاقة سحابة غازية غابة ليمان-ألفا سديم رياح نابض نجم زائف محجوب