دنفر - راقب الفلكيون سحابة غاز عالية السرعة تصطدم بالمادة وهي تتدحرج نحو القوس A * - الثقب الأسود الهائل في مركز درب التبانة - ثم ينطلقون إلى الفضاء. الآن ، كشفت الملاحظات الدقيقة عن مدى تباطؤ سحابة الغاز ، التي أطلق عليها علماء الفلك اسم G2 ، بعد التصادم.
يخبر هذا القياس العلماء بشيء مهم: كثافة المادة الساخنة المحيطة القوس القوس * ، وهو أقرب ثقب أسود فائق الكتلة معروف إلى الأرض. SagittariusA * (SagA *) هادئة ، مما يعني أنها لا تلتهم قرصًا ضخمًا من المادة وإطلاق الطائرات. ولكن لا يزال هناك شيء ساخن ومتوهج حوله لا يفهمه الفيزيائيون جيدًا. يقدم التصادم مع G2 لعلماء الفلك أحد أفضل دلائلهم حتى الآن على ما هي مصنوعة من هذه الحلقة المتوهجة.
قال ستيفان جيلسن ، عالم الفلك في معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض في جارشنج بألمانيا: "كانت هناك قوة جر. أصبح الشيء أبطأ".
قال جيليسن إن تباطؤ G2 أثبت أن هناك شيئًا جوهريًا في المنطقة المجاورة مباشرة للثقب الأسود حتى يتحطم G2.
اكتشف الفيزيائيون أن التباطؤ باستخدام بيانات من تعاون GRAVITY في تلسكوب كبير جدًا (VLT) في تشيلي. يجمع GRAVITY بين ضوء الأشعة تحت الحمراء من جميع المقاريب الأربعة في VLT لعمل صورة واحدة فائقة الوضوح. وقد سمح ذلك للباحثين برؤية غير مسبوقة لكائن مفقود تقريبًا مع ثقب أسود.
قال غيلسن لـ Live Science: "بالطبع كان من الممتع مشاهدته ، لكننا الآن حولناه إلى شيء مفيد". "لقد قمنا بالفعل بقياس الغلاف الجوي حول ثقب أسود عند نصف قطر ، والذي كان يتعذر الوصول إليه تمامًا من قبل."
قال جيلسن إن G2 هو كائن غريب في حد ذاته: كتلة غازية دافئة من الغاز قد يكون لها نظام نجمي أو اثنين في مركزها ، ولكنها ليست مرتبطة بالجاذبية بأي شيء واضح. بدلاً من ذلك ، يتدفق بسلاسة على مدار مدار بيضاوي الشكل قريب حول SagA * ، ويقترب كثيرًا من الثقب الأسود في أحد طرفيه.
في عام 2015 ، عرف العلماء أن G2 كانت على وشك أن تقترب من أقرب ثقب أسود. وفي الوقت الذي ظنوا فيه أنه قد يخلق بعض الألعاب النارية بالسقوط في الثقب الأسود نفسه. لكن ذلك لم يحدث ، الأمر الذي خيب أمل بعض المراقبين في ذلك الوقت. لكنها عرضت على جيلسن وفريقه فرصة لإجراء قياس تغير السرعة.
نشر Gillessen ومعاونيه قياس 25 يناير في مجلة الفيزياء الفلكية ، وقدم Gillessen نتائجهم في اجتماع أبريل للجمعية الفيزيائية الأمريكية في دنفر.
لقد اشتبهوا في أن G2 قد تتباطأ بسبب سحابة أخرى تسمى G1. كان G1 يتحرك بالفعل بعيدًا عن الثقب الأسود عندما تم اكتشافه ، على طول مدار مماثل ولكن أصغر وأبطأ لـ G2. اشتبه الفريق في أن الاثنين قد يكونان مرتبطين ، وأن G1 كان يتحرك بشكل أبطأ لأنه مر مؤخرًا بمقابلة وثيقة مع جو الثقب الأسود.
وعندما ضربت G2 الحلقة المتوهجة المحيطة بـ SagA * ، تباطأت أيضًا ، على الرغم من أنها ليست بنفس القدر. واقترح الباحثون أن الفرق قد يكون بسبب أن G1 قد مسحت بالفعل مسار توأمها. ووجد الباحثون أن G2 ، بسبب سرعته العالية ، التي كانت تدور في مدار يزيد عن 300 عام حول الثقب الأسود ، تباطأت الآن وهي على مسار مداري أقصر بكثير. يجب أن يستغرق الأمر 50 عامًا فقط للعودة إلى أقرب نهج لها. ستسقط في الثقب الأسود بالكامل بحلول عام 2150.
باستخدام نماذج من التصادم ، أظهر الباحثون أن هذا التباطؤ يشير إلى وجود جو تقريبًا 4000 جسيم لكل سنتيمتر مكعب على مسافة 1000 ضعف نصف قطر أفق حدث الثقب الأسود. هذا أقل كثافة بكثير من الغلاف الجوي للأرض ، لكنه لا يزال مهمًا. وقال غيلسن إن هذه البيانات التي يمكن أن يستخدمها علماء الفيزياء الفلكية الذين يشكلون الثقب الأسود الهادئ والهادئ في مركز مجرتنا. و SagA * موضوع ساخن الآن. إنه الثقب الأسود التالي الذي سيلتقطه Event Horizon Telescope (EHT) ، الذي أنتج مؤخرًا أول صورة للثقب الأسود M87. بفضل طبيعة SagA * الهادئة ، ستكون مختلفة تمامًا عن الثقب الأسود الذي شهدته EHT بالفعل.
الآن ، يعرف العلماء أكثر قليلاً عما يبدو حيه المباشر.
