نفث من الثقب الأسود: نموذج مبسط سريع

الأصل: "Analytic force-free jet from disk-fed rotating black holes"
· Luis Villarin, Ian Vega
arXiv:2602.21865 · 2026-02-25 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
بنى العلماء نموذجًا لنفث البلازما المنبعث من ثقب أسود دوّار، ووجدوا أن شكله لا يعتمد تقريبًا على القرص المحيط بالثقب.

من مركز المجرة، حيث يختبئ الثقب الأسود، تنطلق في الاتجاهين نفثات ضيقة من الغاز شديد الحرارة — تُعرف بالنفثات (jets). تتوهج هذه النفثات عبر مسافات شاسعة، قد تتجاوز أحيانًا طول المجرة نفسها. كيف يطلق الثقب الأسود هذه النفثات بالضبط ليس واضحًا تمامًا، لكن هناك فكرة أنيقة: دوران الثقب الأسود يلف المجالات المغناطيسية، فتعمل مثل نابض يقذف المادة إلى الخارج. يُعرف هذا بآلية بلاندفورد-زنايك.

ابتكر مؤلفو الدراسة الجديدة نموذجًا رياضيًا مبسطًا لمثل هذا النفث. لقد درسوا ثقبًا أسود يدور ببطء، وقرصًا رقيقًا من البلازما حوله. اتضح أن النفث له شكل قطع مكافئ — مثل تدفق الماء من خرطوم، يتمدد لكن ليس بسرعة كبيرة. المفاجأة الكبرى: معلمات النفث لا تعتمد تقريبًا على كيفية تكوين القرص بالضبط. غيّروا مواقع التيارات في القرص — وبقي النفث كما هو تقريبًا. هذا تلميح إلى العالمية: ربما تطلق جميع الثقوب السوداء بطيئة الدوران نفثاتها بالطريقة نفسها، بغض النظر عن تفاصيل محيطها.

النفثات الصادرة عن الثقوب السوداء هي من أقوى الظواهر في الكون. يمكن أن تمتد لملايين السنين الضوئية، مسرّعة الجسيمات إلى ما يقارب سرعة الضوء.

هذا النموذج خطوة نحو فهم كيفية إعادة الثقوب السوداء للطاقة إلى الفضاء. فالنفثات تنقل المادة والمجالات المغناطيسية عبر المجرات، مؤثرة على ولادة نجوم جديدة. إذا كانت الآلية عالمية حقًا، فسنتمكن من التنبؤ بسلوك المجرات النشطة البعيدة دون الخوض في تفاصيل بنيتها الداخلية.

يمكن أن تصل سرعة الجسيمات في النفثات إلى 99.9% من سرعة الضوء — في ثانية واحدة، يقطع هذا الجسيم ما يقارب 300,000 كيلومتر.

في فيلم «Interstellar» (بين النجوم)، يُظهر الثقب الأسود جارجانتوا مع قرص تراكمي، لكن النفثات غير مرئية هناك — رغم أنها قد تكون المشهد الأكثر إبهارًا.

العلماء
Jacob BekensteinStephen HawkingBernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip Thorne
المفاهيم
نفاثة ثقب أسود شفارتزشيلد النفاثات النسبية نموذج سيك رياح قرص التراكم