رقصة التروس: لماذا بعض الثقوب السوداء تهب رياحًا والبعض الآخر يطلق نفاثات ✛

الأصل: "Winds Versus Jets in Active Galactic Nuclei"
arXiv:2607.22418v1 · 2026-07-24 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
اكتشف علماء الفلك أن مصير الغاز المتساقط — أن يصبح ريحًا فائقة السرعة أو نفاثة نسبية — لا يعتمد فقط على كتلة الثقب الأسود ودورانه، بل أيضًا على اتجاه دوران قرص التنامي بالنسبة له.

أسرع ريح في الكون تندفع بسرعة 0,58 من سرعة الضوء. تقطع المسافة من الأرض إلى القمر في ثانيتين. هذه الريح ليست نفاثة ضيقة، بل تيارًا عريضًا من الغاز ينفث من مركز المجرة. ليست كل الثقوب السوداء تعمل بنفس الطريقة: بعضها يولد مثل هذه الأعاصير، والبعض الآخر يطلق أشعة بلازما ضيقة. الإجابة تشبه تعشيق التروس.

جمع علماء الفلك بيانات عن 62 نواة نشطة: كوازارات صاخبة راديويًا، كوازارات هادئة راديويًا، ومجرات سيفرت. باستخدام التحليل الطيفي عالي الدقة، قاسوا سرعات تدفق الغاز وكتل الثقوب السوداء. النتيجة فاجأتهم. خلافًا للتوقعات، لم تظهر علاقة بين الكتلة والسرعة. لكن ظهر نمط آخر: أسرع الرياح — حتى 0,58 c — تهب فقط في الأنظمة الهادئة راديويًا الخالية من النفاثات. في الأنظمة الصاخبة، الرياح أبطأ، وأحيانًا يتعايش النوعان.

الرقم القياسي — الكوازار SDSS J1029+2623 — يقذف غازًا بسرعة 174 000 كم/ث. أي 58% من سرعة الضوء.

الاتجاه هو ما يقرر كل شيء. ترسان. أحدهما الثقب الأسود نفسه، دوّار كالقمة، ووصفه روي كير. الثاني قرص التنامي من الغاز. إذا دارا في نفس الاتجاه، يقترب القرص من الأفق حتى مسافة 1,24 نصف قطر جاذبية فقط. تتحرر طاقة الجاذبية بكفاءة تصل إلى 30% (قرابة ثلث الكتلة!) وتسرّع ريحًا إشعاعية قوية. النفاثة في هذه الظروف تُكبت. أما إذا دار القرص عكسيًا، فلا يحدث تعشيق. يتوقف القرص بعيدًا — عند حوالي 9 أنصاف قطر جاذبية. تنخفض الكفاءة إلى 5–6%، وتضعف الرياح، ويكفي التدفق المغناطيسي لإطلاق شعاع ضيق.

هذا النموذج يفسر أيضًا شذوذ المجرات الإهليلجية — نتاج الاندماجات. تظهر أحيانًا كوازارات ذات رياح ونفاثات معًا. ربما هي مجرات مرت بحلقة عكسية قصيرة. تمكن المجال المغناطيسي من الالتفاف لتشكيل نفاثة، ثم انعكس القرص، وأصبحت الريح هي السائدة.

تلك الريح فائقة السرعة التي تبلغ القمر في ثانيتين، وُلدت من توافق تام في الاتجاهين. يدور الثقب الأسود وقرصه مثل ترسين في تعشيق — ويقذفان الغاز كما لو أن مروحة عملاقة انخلعت من محورها.

أسرع رياح معروفة هي من الكوازار SDSS J1029+2623، حيث تندفع بسرعة 0,58c، قاطعة المسافة من الأرض إلى القمر في ثانيتين.

r_{\text{ISCO}} = r_g \left[3 + Z_2 \mp \sqrt{(3-Z_1)(3+Z_1+2Z_2)}\right], \quad Z_1 = 1 + (1-a^2)^{1/3}[(1+a)^{1/3}+(1-a)^{1/3}], \quad Z_2 = \sqrt{3a^2+Z_1^2}
يحدد المدار الأقرب إلى الثقب الأسود حيث يمكن للقرص أن يدور باستقرار. تؤخذ إشارة الناقص عندما يدور القرص في نفس اتجاه الثقب الأسود؛ والموجب عندما يدور في الاتجاه المعاكس.
العلماء
Stephen HawkingJacob BekensteinJohn Archibald WheelerRoger PenroseMargaret BurbidgeMaarten Schmidt
المفاهيم
رياح قرص التراكم رياح الثقب الأسود النفاثات النسبية ميكروكوازار رياح المجرات بلازار تغير نشاط النواة المجرية النشطة نجم زائف راديوي صاخب مجرّة سيفرت مجرة نشطة ارتداد الثقب الأسود نفاثة رياح القرص الكوكبي الأولي نسبة الكتلة كوازار نواة مجرية نشطة محجوبة ثنائي أشعة سينية النقاط الحمراء للنواة المجرية النشطة معدل الدوران طَوْق