في اكتشاف مذهل يعتمد على نظرية قدمها ألبرت أينشتاين قبل أكثر من مائة عام، تمكن علماء الفلك من تحديد إشعاعات تُضخ من نواة كوازار، حيث يكمن ثقب أسود فائق الكتلة. قاد هذا الاكتشاف فريق بقيادة ماتوس ريباك من جامعة ليدن، والذي طوّر هذا الكشف أثناء البحث عن غاز بارد في مجرة RXJ1131-1231.
دور عدسة الجاذبية في الاكتشاف
تُعد مجرة RXJ1131-1231 هدفًا شائعًا لعلماء الفلك نظراً لتأثير عدسة الجاذبية الذي تنبأت به نظرية النسبية العامة لأينشتاين عام 1915. يحدث هذا التأثير عندما يجلس جسم ذو كتلة كبيرة بين الأرض ومصدر خلفي، مثل الكوازار في مجرة RXJ1131-1231، مما يؤدي إلى تشويه الزمكان ومسار الضوء.
هذا التشويه يعرف بعدسة الجاذبية الكلية “ماكرولينزينج”، حيث يظهر المصدر الخلفي أكبر بثلاث مرات من حجمه الطبيعي. هناك أيضًا شكل أقل تطرفًا يُعرف بعدسة الجاذبية الجزئية “ميكرولينزينج”، حيث يكون الجسم الوسيط أقل كتلة من المجرة، وهذا الشكل كان له دور محوري في هذه الدراسة.
التقنيات المستخدمة في الدراسة
استخدم الفريق مجموعة تلسكوبات أتاكاما الكبيرة للمليمتر/تحت المليمتر (ALMA) في صحراء أتاكاما بشمال تشيلي لدراسة RXJ1131-1231. لاحظوا أن صور المجرة الثلاثة تغيّرت في سطوعها بشكل مستقل، مما كان دليلًا قويًا على وجود ظاهرة عدسة الجاذبية الجزئية.
وفقًا لريباك، فإن هذا التغير المستقل في السطوع يعكس وجود نجم بين المجرة الأمامية والمراقب، مما دعاهم لمتابعة البحث بشكل أعمق. أتاح لهم هذا التأثير المزدوج للعدسة، الذي يُشبّه بوضع مكبرين فوق بعضهما البعض، رؤية تفاصيل كانت مخفية عن الأنظار.
النتائج المثيرة للاهتمام
بعد العودة لدراسة RXJ1131-1231 في 2020، لاحظ الفريق فترات مضيئة في الكوازار على مدى سنوات، ولكن الأمر الأكثر إثارة كان انبعاث إشعاعات بطول موجي مليمتر، وهو غير معتاد حيث أن هذا النوع من الإشعاعات عادة ما ينبعث من غازات ومواد هادئة.
يعتقد الفريق أن هذه الإشعاعات تدل على وجود هالة مغناطيسية ساخنة بشكل شبيه بالدونات حول الثقب الأسود الهائل في الكوازار.
الخاتمة
يعتبر هذا البحث خطوة متقدمة في مجال دراسة عدسة الجاذبية الجزئية، حيث استطاع الفريق لأول مرة دراسة إشعاع المليمتر باستخدام هذه التقنية. يخطط الفريق لمواصلة الدراسة باستخدام تلسكوب شاندرا للأشعة السينية بهدف تحديد درجة الحرارة وقوة المجالات المغناطيسية بالقرب من الثقوب السوداء الهائلة. هذه الأبحاث قد تساعد في بناء نموذج أفضل لفهم كيفية تأثير الثقوب السوداء الفائقة الكتلة على المجرات المحيطة بها.
