حدد فريق دولي من علماء الفلك، بقيادة مشتركة من باحث في معهد الدراسات المتقدمة، ما يبدو أنه قاعدة كونية تحكم أحد أكثر سلوكيات الثقوب السوداء إثارة: إنتاج نفاثات قوية. وجد الباحثون أن الثقوب السوداء يمكنها إطلاق نفاثات في نفس المرحلة الحرجة من دورة تغذيتها، بغض النظر عن حجمها. ويشمل ذلك الثقوب السوداء "الكتلية النجمية" التي تبلغ كتلتها حوالي عشرة أضعاف كتلة شمسنا، وكذلك الثقوب السوداء فائقة الكتلة التي تزن ملايين المرات أكثر. وفي خبر سيسعد أي شخص يستمتع بعبارة "قاعدة كونية"، يبدو أن الكون لديه سياسة موحدة لشيء واحد على الأقل.

أُنجز العمل بواسطة أندرو مومري، عضو مارتن أ. وهيلين تشولجيان (2025-30) في كلية العلوم الطبيعية بمعهد الدراسات المتقدمة، وأديلي غودوين، زميلة مؤسسة فورست للأبحاث في المركز الدولي لأبحاث علم الفلك الراديوي بجامعة كيرتن في أستراليا الغربية. نُشرت الدراسة في مجلة نيتشر أسترونومي تحت عنوان "معدل تراكم حرج كوني لتشكل نفاثات الثقوب السوداء"، وهي تجمع سنوات من الرصد عبر أطوال موجية متعددة. دمج الباحثون بيانات من تلسكوبات في أمريكا وأستراليا والهند وجنوب أفريقيا والفضاء. لماذا استخدام تلسكوب واحد عندما يمكنك استخدام عدة على قارات متعددة وواحد يطفو في الفراغ؟

كان تركيزهم على أحداث التمزق المدّي، التي تحدث عندما يمر نجم قريبًا جدًا من ثقب أسود فائق الكتلة لدرجة أن قوى الجاذبية الشديدة تمزقه. أعطت هذه الأحداث الفريق فرصة نادرة لمراقبة كيفية تصرف الثقب الأسود بعد تلقيه فجأة إمدادًا كبيرًا من المواد النجمية. قال مومري: "أردنا حقًا حل هذا اللغز الهائل. لماذا تطلق بعض الثقوب السوداء فائقة الكتلة نفاثات راديوية مباشرة بعد تمزيق نجم، بينما تكتفي أخرى بالجلوس هناك تبدو خاملة تمامًا، ثم تشعل نفاثاتها فجأة بعد أشهر أو حتى سنوات؟" إنه المكافئ الكوني لجار يتجاهلك لسنوات ثم يريد فجأة استعارة كوب من السكر.

غالبًا ما تُقارن الثقوب السوداء بمكانس كهربائية كونية، لكن سلوكها الغذائي أكثر فوضوية بكثير. قالت غودوين: "عندما يمزق ثقب أسود نجمًا، فإنه لا يبتلع كل شيء بعناية. بعض المواد النجمية تسقط نحو الثقب الأسود، بينما يمكن طرد الكثير منها بعنف إلى الفضاء عبر تدفقات قوية." هذه "التجشؤات" الكونية الهائلة يمكنها حمل المواد عبر مسافات شاسعة، ويمكن أن تؤثر بشكل كبير على تطور المجرات التي تحتويها. وداعًا لاستعارة المكنسة الكهربائية المرتبة. الأمر أشبه بطفل صغير أمام طبق من السباغيتي.

طريقة أسرع لدراسة الثقوب السوداء فائقة الكتلة

لطالما اشتبه علماء الفلك في أن الثقوب السوداء تخضع لنفس القواعد الفيزيائية الأساسية حتى عندما تختلف كتلتها بشكل هائل. كان تأكيد هذه الفكرة صعبًا لأن التغيرات حول الثقوب السوداء فائقة الكتلة يمكن أن تتكشف عادة على مدى آلاف أو حتى ملايين السنين. توفر أحداث التمزق المدّي طريقة للتغلب على هذه المشكلة. عندما يُدمّر نجم، يمكن أن تتطور حلقة التغذية الناتجة حول ثقب أسود فائق الكتلة خلال بضع سنوات فقط. وهذا يمنح العلماء رؤية أسرع بكثير لعمليات كان من الصعب للغاية تتبعها في الوقت الفعلي. أخيرًا، سبب للتشجيع على الدمار النجمي.

ظهرت الرؤية الأساسية وراء الدراسة الجديدة في مكان غير متوقع. خلال مؤتمر للفيزياء الفلكية في مدريد، كان مومري وغودوين يتحدثان في حانة عندما أدركا أن نفس القاعدة المعروفة التي تحكم إنتاج النفاثات في الثقوب السوداء الأصغر قد تنطبق أيضًا على الثقوب فائقة الكتلة. العلم: أحيانًا يحدث فوق طبق من التاباس وكأس نبيذ.

لاختبار الفكرة، فحص الباحثون عشرين حدث تمزق مدّي باستخدام أرصاد في الضوء البصري والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية والموجات الراديوية. وضيقوا العينة في النهاية إلى عشرة أحداث عالية الجودة تمكنوا من تحديد كل من معدل تغذية الثقب الأسود وتوقيت تدفقاته الراديوية بشكل موثوق. التحليل