يرى علماء الفلك ثقبًا أسود يأكل نجمًا

أول صورة مباشرة تُظهر عملية ثقب أسود فائق الكتلة يقوم بتمزيق نجم. يشير التمدد إلى نفاثة من الجسيمات تتحرك إلى الخارج. الصورة عبر ماتيلا ، بيريز توريس ، وآخرون ؛ بيل ساكستون ،NRAO/ AUI / NSF.


الثقوب السوداءهي بالتأكيد واحدة من أكثر الظواهر التي لا تصدق في الكون. كتلتها مركزة لدرجة أن جاذبيتها قوية ؛ لا شيء ، ولا حتى الضوء ، يمكنه الهروب من داخلها. يمكننا رؤية الثقوب السوداء فقط لأن المواد التي يتم سحبها إليها - مثل النجوم التي تتجول على مسافة قريبة جدًا - عادةً ما تشكل aقرص دوارتطويق الحفرة. يمكن رؤية الضوء والإشعاعات الأخرى الصادرة من هذا القرص بواسطة التلسكوبات ، وهناك الكثير مما يمكن رؤيته. على سبيل المثال ، قد يتم إخراج دفقات من المواد سريعة الحركة من قرص يحيط بثقب أسود فائق الكتلة. في 15 يونيو 2018 ، ناساأعلنأن علماء الفلك قد صوروا بشكل مباشر تشكيل وتمدد ثقب أسود نفاث سريع الحركة لأول مرة.ميغيل بيريز توريس، التابعمعهد الفيزياء الفلكية الأندلسفي غرناطة ، إسبانيا ، ومؤلف على أدراسة جديدةفي المراجعة الأقرانمجلةعلموصف النتيجة:

لم نتمكن من قبل من أن نلاحظ بشكل مباشر تكوين وتطور طائرة من أحد هذه الأحداث.


إلىحدث اضطراب المد والجزريحدث عندما يمر نجم قريبًا جدًا من ثقب أسود فائق الكتلة. يتم سحب المواد من النجم إلى قرص يحيط بالثقب الأسود. ثم يتم إخراج المواد من القرص في 'نفثات' ضخمة. يوضح هذا الرسم التوضيحي موقع حدث اضطراب المد المرصود بالقرب من مركز المجرة Arp 299 B. Image viaصوفيا داجنيلو، NRAO / AUI / NSF / NASA / STScI.

تضمنت الملاحظات 36 عالماً من 26 مؤسسة حول العالم. لاحظ العلماء النفاثة القوية ، في زوج من المجرات المتصادمة تسمىآرب 299، ما يقرب من 150 مليونسنوات ضوئيةبعيدًا ، باستخدام التلسكوبات الراديوية والأشعة تحت الحمراء مثل مصفوفة خط الأساس الطويل جدًا التابع لمؤسسة العلوم الوطنية (VLBA) ووكالة ناساتلسكوب سبيتزر الفضائي.

تُعرف هذه المجرات بشكل فردي باسم Arp 299 A و Arp 299 B. في البداية ، اعتقد علماء الفلك أن الطائرة كانتسوبرنوفا، حيث شوهد آخرون في Arp 299 من قبل. لكن الملاحظات اللاحقة ، في عام 2011 ، أشارت إلى أن الجزء الباعث للراديو من الطائرة أظهر استطالة وتوسعًا متزايدًا ، مما يدل على أنه كان نفاثًا من المواد ، وليس مستعرًا أعظم.

كان علماء الفلك قد حددوا بالفعل الثقب الأسود الهائل في مركز Arp 299 B. إنه كذلك20 مليونمرات أكبر من شمسنا. يُعتقد الآن أن المادة الموجودة حول هذا الثقب الأسود تنشأ من نجم عابر تزيد كتلته عن ضعف كتلة شمسنا ، والتي تمزقت بفعل الجاذبية القوية للثقب الأسود.


استخدم علماء الفلك أيضًا تلسكوب هابل الفضائي لمراقبة الثقب الأسود ، قبل وبعد الانفجار البركاني. تنبعث المادة الدوارة من الأشعة السينية والضوء المرئي. يتم إخراج المواد الموجودة في الطائرات بسرعة الضوء تقريبًا.

رسم تخطيطي لـ 'أجزاء' مختلفة من حدث TDE (وليس مقياسًا). الصورة عبر Seppo Mattila و Miguel Pérez-Torres et al. 2018 (علم).

أن تكون قادرًا على رؤية أحد هذه الأحداث بالعين المجردة ، والمعروفة باسمأحداث اضطراب المد والجزر، مثير ، لأن الفلكيين لاحظوا بشكل مباشر القليل فقط قبل ذلك.

فكيف تم اكتشافه؟ كان التلميح الأول يعود إلى عام 2005 ، عندما لاحظ الفلكيون انبعاثًا ساطعًا للأشعة تحت الحمراء قادمًا من نواة إحدى المجرات المتصادمة في Arp 299. لاحقًا في نفس العام ، في 17 يوليو ، لاحظ VLBA انبعاثًا لاسلكيًا جديدًا وفريدًا قادمون من نفس الموقع. تم إجراء ملاحظات المتابعة باستخدامالتلسكوب البصري الاسكندنافيفي جزر الكناري وتلسكوب سبيتزر الفضائي. وفقسيبو ماتيلافي الجامعة توركوفي فنلندا ، ومؤلف آخر في الورقة الجديدة:


مع مرور الوقت ، ظل الجسم الجديد ساطعًا عند أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء والراديو ، ولكن ليس في الضوء المرئي والأشعة السينية. التفسير الأكثر ترجيحًا هو أن الغبار والغاز البينجمي الكثيف بالقرب من مركز المجرة امتص الأشعة السينية والضوء المرئي ، ثم أعاد إشعاعها كأشعة تحت الحمراء.

تمتلك الثقوب السوداء الكبيرة جاذبية قوية يمكنها تدمير النجوم التي تمر بالقرب منها ، وامتصاص المواد المتبقية. الصورة عبر NASA / CXC / M. Weiss.

استمرت الأرصاد لما يقرب من عقد من الزمان بعد ذلك ، مما أظهر أن موجات الراديو توسعت في اتجاه واحد ، بنحو ربع سرعة الضوء. كان هذا متسقًا مع تدفق مادة من القرص المحيط بالثقب الأسود.

تتشكل الأقراص عندما يتم سحب المادة بنشاط من مكان قريب باتجاه الثقب الأسود. ومع ذلك ، فإن الثقوب السوداء تكون أكثر 'هدوءًا' في معظم الأوقات. كما لاحظ بيريز توريس:


ومع ذلك ، في كثير من الأحيان ، لا تلتهم الثقوب السوداء الهائلة أي شيء بنشاط ، لذا فهي في حالة هدوء. يمكن أن توفر لنا أحداث اضطراب المد والجزر فرصة فريدة لتعزيز فهمنا لتشكيل وتطور النفاثات في المناطق المجاورة لهذه الأجسام القوية.

كما أشار ماتيلا أيضًا:

بسبب الغبار الذي يمتص أي ضوء مرئي ، قد يكون حدث اضطراب المد والجزر هذا مجرد قمة جبل جليدي لما كان حتى الآن مجموعة خفية. من خلال البحث عن هذه الأحداث باستخدام تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء والراديو ، قد نتمكن من اكتشاف المزيد والتعلم منها.

تعد القدرة على مشاهدة أحد هذه TDE أثناء العمل بمثابة مكافأة كبيرة للعلماء ، وستساعدهم على فهم كيفية تشكل الثقوب السوداء وتصرفها بشكل أفضل ، حيث لا يمكن رؤية 'الثقب' نفسه (حقًا جسم صغير كثيف للغاية).

الصورة عبر NRAO / AUI / NSF /ناسا.

خلاصة القول: الثقوب السوداء هي واحدة من أكثر الظواهر الكونية غرابة التي نعرفها. تُظهر الملاحظات الجديدة كيف لا تستطيع الثقوب السوداء أن تمتص المواد فحسب ، بل تقذفها أيضًا بعنف ، مما يجعلها هدفًا أكثر إقناعًا للدراسة المستقبلية.

مصدر:يرى علماء الفلك ثورانًا بعيدًا بينما الثقب الأسود يدمر النجم

عبرناساوNRAO

المقالة الأصلية بتنسيقعلم

مساعدة ForVM على الاستمرار! يرجى التبرع بما تستطيع لحملة التمويل الجماعي السنوية الخاصة بنا.