شاهد واحدة من أجمل الصور للإشعاع المنبعث من ثقب أسود فائق

ملخص: التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي صورة للمجرة الحلزونية مسييه 106، المعروفة أيضاً باسم "إن جي سي 4258" (NGC 4258). تبعد هذه المجرة عن الأرض 23 مليون سنة ضوئية، وتُصنف على أنها مجاورة لمجرتنا درب التبانة، وهي واحدة من أسطع المجرات وتضم مستعرين أعظمين، كما تحتوي في مركزها على ثقب أسود فائق الكتلة يتميز عن الثقب الأسود الموجود في مجرة درب التبانة بأنه نشيط ويمتص كميات كبيرة من الغاز والغبار، وهي تصدر إشعاعات ساطعة أثناء توجهها نحوه. تمثّل المناطق الزرقاء في هذه الصورة التوزع النجمي في مختلف أنحاء المنطقة المركزية للمجرة. تشير المناطق البرتقالية إلى الغبار الأسخن وتمثل درجات اللون الأحمر الأبرز الغبار الأبرد، في حين تمثّل درجات اللون الأزرق المخضر والأخضر والأصفر بالقرب من مركز الصورة توزعات غازية مختلفة في مختلف أنحاء المنطقة. تتميز ذراعا هذه المجرة الحلزونية بأنها تتألف من الغاز الساخن بدلاً من النجوم، كما في حالة المجرات الحلزونية الأخرى.

المجرة الحلزونية مسييه 106، المعروفة أيضاً باسم "إن جي سي 4258" (NGC 4258)، هي محور صورة جديدة التقطها تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). تشتهر هذه المجرة الحلزونية بأجسامها التي تبدو مثل الألعاب النارية المتفجرة، وهي تبعد عن الأرض نحو 23 مليون سنة ضوئية وتقع في كوكبة السلوقيان.

هذه المجرة هي من جيران الأرض بحسب المعايير الفضائية. وبالإضافة إلى أنها قريبة للغاية من مجرتنا درب التبانة الحلزونية، فهي واحدة من أسطع المجرات. اكتشف العلماء مستعرين أعظمين في هذه المجرة في عامي 1981 و2014.

ثقب أسود فائق الكتلة في مركز المجرة

تحتوي أغلبية المجرات الحلزونية على ثقب أسود فائق الكتلة في مركزها. ينطبق ذلك على مسييه 106؛ إذ إنها تحتوي على ثقب أسود مركزي نشط بصورة خاصة، يلتهم المواد بنشاط. عندما يتجه الغاز نحو الثقب الأسود، فإنه يسخن ويصدر إشعاعات ساطعة. على سبيل المقارنة، لا يمتص الثقب الأسود في مركز مجرة درب التبانة سوى كميات قليلة من الغاز في بعض الأحيان فقط.

التقط علماء الفلك هذه الصورة باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة على متن تلسكوب جيمس ويب. التقطت هذه الأداة الصورة ضمن برنامج مخصص لدراسة النواة المجرية النشطة لمسييه 106. تتألف هذه المنطقة المركزية الساطعة من المجرة بأغلبها من الضوء المنبعث من الغبار والغاز في أثناء تحركهما تجاه الثقب الأسود. أظهرت إحدى الصور الأولى التي التقطها تلسكوب جيمس ويب مجموعة المجرات التي تحمل اسم "خماسي ستيفان"، والتي تشمل المجرة النشطة "إن جي سي 7319" (NGC 7319).

تُظهر المناطق الزرقاء في الصورة الجديدة التوزّع النجمي في مختلف أنحاء المنطقة المركزية لمسييه 106. تمثل المناطق البرتقالية الغبار الأسخن، في حين تمثل الألوان الحمراء الأبرز الغبار الأبرد. تُظهر درجات اللون الأزرق المخضر والأخضر والأصفر بالقرب من مركز الصورة توزعات الغاز المتفاوتة في مختلف أنحاء المنطقة.

تبعد مجرة مسييه 106 نحو 23 مليون سنة ضوئية عن الأرض وتقع في كوكبة السلوقيان. المصدر: وكالة الفضاء الأوروبية/تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وكالة ناسا ووكالة الفضاء الكندية، جيه غلين، وكالة الفضاء الأوروبية/تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وكالة ناسا ووكالة الفضاء الكندية، جيه غلين

تظهر في هذه الصورة الجديدة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية مجرة مسييه 106، المعروفة أيضاً باسم "إن جي سي 4258" (NGC 4258)، وهي مجرة حلزونية قريبة تقع على بعد نحو 23 مليون سنة ضوئية في كوكبة السلوقيان، وهي جارة مجرة درب التبانة وفقاً للمعايير الكونية. مسييه 106 هي واحدة من أسطع المجرات الحلزونية وأقربها إلى مجرتنا، ورصد العلماء مستعرين أعظمين فيها في عامي 1981 و2014. يقع في مركز هذه المجرة ثقب أسود فائق الكتلة، كما هي الحال في أغلبية المجرات الحلزونية، لكن هذا الثقب نشط بصورة خاصة. على عكس الثقب الأسود في مركز مجرة درب التبانة، الذي يجذب حزماً صغيرة من الغاز من حين لآخر فقط، فإن الثقب الأسود في مسييه 106 يلتهم المواد بنشاط. يسخن الغاز مع تحركه نحو الثقب الأسود وينبعث منه إشعاع ساطع. التقطت كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة في تلسكوب جيمس ويب هذه الصورة ضمن برنامج مخصص لدراسة النواة المجرية النشطة للمجرة، وهي المنطقة المركزية الساطعة التي تتألف بأغلبها من الضوء المنبعث من الغبار والغاز في أثناء تحركهما تجاه الثقب الأسود. تمثّل المناطق الزرقاء في هذه الصورة التوزع النجمي في مختلف أنحاء المنطقة المركزية للمجرة. تشير المناطق البرتقالية إلى الغبار الأسخن وتمثل درجات اللون الأحمر الأبرز الغبار الأبرد، في حين تمثّل درجات اللون الأزرق المخضر والأخضر والأصفر بالقرب من مركز الصورة توزعات غازية مختلفة في مختلف أنحاء المنطقة.

تتميز هذه المجرة بسمة ملحوظة؛ إذ يعلم العلماء أنها تحتوي على ذراعين إضافيتين "شاذتين" يمكن رصدهما في أطوال الموجات الراديوية والأشعة السينية، وليس المرئية. على عكس الأذرع العادية، تتألف هذه الأذرع من الغاز الساخن بدلاً من النجوم. ويعتقد علماء الفلك أن الأذرع الإضافية ناتجة من نشاط الثقب الأسود، وهو تأثير ارتجاعي رصده العلماء في مجرات أخرى أيضاً. من المرجح أن الأذرع تشكلت نتيجة للمادة المتدفقة التي نتجت بدورها من الاضطرابات العنيفة للغاز حول الثقب الأسود، ما يولد ظاهرة مشابهة لموجات المحيط التي تصطدم بصخور الشواطئ.

وفقاً لوكالة الفضاء الأوروبية، تتمتع هذه المجرة أيضاً بسمة مميزة رائعة أخرى، وهي ذراعان إضافيتان "شارذتان" يمكن رصدهما في أطوال الموجات الراديوية والأشعة السينية بدلاً من طيف الضوء المرئي.

كتبت وكالة الفضاء الأوروبية في بيان صحفي: "على عكس الأذرع العادية، تتألف هذه الأذرع من الغاز الساخن بدلاً من النجوم. يعتقد علماء الفلك أن هذه الأذرع الإضافية ناتجة من نشاط الثقب الأسود، وهو تأثير ارتجاعي رصده العلماء في المجرات الأخرى أيضاً. من المرجح أن هذه الأذرع تشكلت نتيجة للمادة المتدفقة التي نتجت بدورها من الاضطرابات العنيفة للغاز حول الثقب الأسود، ما يولّد ظاهرة تشبه موجات المحيط التي تصطدم بصخور الشواطئ".

على الرغم من أن المجرة تحمل اسم عالم الفلك الشهير شارل مسييه الذي عاش في القرن الثامن عشر، فإنه لم يرصدها. اكتشف هذه المجرة مساعد مسييه، بيير ميشان، لكن العلماء لم يصنّفوها قبل وفاة مسييه. أضاف العلماء مجرة مسييه 106 إلى فهرس مسييه بعد وفاته في القرن العشرين، إلى جانب 6 أجسام أخرى اكتشفها مسييه وميشان ولكن لم يوثّقاها.

أصبحت صورة الثقب الأسود في مجرة مسييه 87 في عام 2023 أول صورة محسّنة بالذكاء الاصطناعي، والتقط تلسكوب جيمس ويب أيضاً صوراً رائعة لمجرة الدوامة الضخمة مسييه 51.