الماء يندفع نحو الهاوية، لكن جزءًا منه يصعد عائدًا — يغلي ويزبد عند الحافة تمامًا. هذا تقريبًا ما يفعله الغاز المتدفق نحو ثقب أسود فائق الكتلة عندما يصبح تدفقه كثيفًا للغاية. في دراسة جديدة، تتبّع العلماء هذه الصورة باستخدام محاكاة حاسوبية. أخذوا في الاعتبار تأثيرات النسبية العامة — أي كيف يثني الثقب الأسود المكان والزمان من حوله.

في الحسابات، نُظر إلى ثقوب سوداء تتراوح كتلتها بين مئة ألف وعشرة ملايين كتلة شمسية. كان الغاز يسقط عليها بسرعة قريبة من حد إدنجتون (Eddington limit) — وهو الحد الذي يصبح عنده ضغط الإشعاع كافيًا لدفع المادة بعيدًا. يعتمد مصير هذا الغاز على مدى ثقل الثقب المركزي. إذا لم يكن ضخمًا جدًا — حتى مليون كتلة شمسية — فإن الإشعاع المحبوس في المنطقة الداخلية يسرّع جزءًا من الغاز ويقذفه عبر القطبين في صورة نفاثات ضيقة. هكذا ينشأ بنية طبقية: تيارات المادة تتدفق إلى الداخل وإلى الخارج معًا.

أما بالنسبة للثقوب الأكثر ضخامة — التي تزيد كتلتها عن ثلاثة ملايين كتلة شمسية — فالصورة مختلفة. لم يعد الإشعاع قادرًا على اختراق سمك الغاز المتساقط، ولا تنشأ أي انبعاثات. بدلًا من ذلك، يتشكل تدريجيًا حول الثقب غلاف ممتد. يشبه هذا الغلاف قدرًا يغلي بغطاء محكم: الغاز فيه يختلط باستمرار، لكنه بالكاد يصل إلى أفق الحدث. في كلتا الحالتين، يصل إلى الثقب الأسود نفسه حوالي عشرة بالمائة فقط مما كان يمكن أن يسقط في حالة السقوط الحر. أما الباقي فيُحمل بعيدًا أو يعلق في الغلاف.

هذه النتيجة مهمة لفهم كيفية نمو الثقوب السوداء فائقة الكتلة في مراكز المجرات. إذا تراكم غلاف ضخم حول الثقب، فقد يخفيه عن تلسكوباتنا لفترة طويلة. ثم، عندما يتجاوز التسخين العتبة الحرجة، قد يشتعل ويقذف المادة المتراكمة. ربما تفسر هذه العمليات بالتحديد التزامن الغامض في نمو الثقوب السوداء ومجراتها المضيفة.