يلتقط علماء الفلك ثقبًا أسود يلتهم نجمًا في “جنون تغذية مفرط”

معا للقضاء على التشيع

رسم توضيحي لنجم يتم تسويته أثناء امتصاصه بواسطة ثقب أسود فائق الكتلة خلال حدث اضطراب المد والجزر (TDE).
تكبير / رسم توضيحي لنجم يتم تسويته أثناء امتصاصه بواسطة ثقب أسود فائق الكتلة خلال حدث اضطراب المد والجزر (TDE).

ESO / م. كورنميسر

في وقت سابق من هذا العام ، التقط علماء الفلك إشارة ساطعة بشكل غير عادي في أنظمة الأشعة السينية والبصرية والراديو ، أطلق عليها اسم AT 2022cmc. لقد قرروا الآن أن المصدر الأكثر احتمالا لهذه الإشارة هو ثقب أسود فائق الكتلة يلتهم نجمًا في “جنون التغذية المفرط” ، ويطلق نفاثات من المادة فيما يعرف بحدث اضطراب المد والجزر (TDE). وفقًا لورقة بحثية جديدة نُشرت في مجلة Nature Astronomy ، فهي واحدة من كتب الأرقام القياسية: وهي أبعد حدث تم اكتشافه حتى الآن على بعد حوالي 8.5 مليار سنة ضوئية.

يقدر المؤلفون أن الطائرة النفاثة من TDE تسافر بسرعة 99.99 في المائة من سرعة الضوء ، مما يعني أن الثقب الأسود يتأرجح حقًا في إعادة تشكيله النجمي. قال المؤلف المشارك ديراج باشام Dheeraj “DJ” Pasham من جامعة برمنغهام: “من المحتمل أن يكون السبب هو ابتلاع النجم بمعدل نصف كتلة الشمس سنويًا”. “يحدث الكثير من اضطراب المد والجزر في وقت مبكر ، وتمكنا من اكتشاف هذا الحدث في البداية ، في غضون أسبوع واحد من بدء الثقب الأسود في التغذي على النجم.”

كما ذكرنا سابقًا ، من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن الثقوب السوداء تتصرف مثل المكانس الكهربائية الكونية ، فهي تمتص أي مادة في محيطها بشراسة. في الواقع ، فقط الأشياء التي تتجاوز أفق الحدث – بما في ذلك الضوء – يتم ابتلاعها ولا يمكنها الهروب ، على الرغم من أن الثقوب السوداء هي أيضًا أكلة فوضوية. هذا يعني أن جزءًا من مادة الجسم يتم طرده في نفاثة قوية.

إذا كان هذا الجسم نجمًا ، فإن عملية تمزيقه (أو “تمزيقه”) بواسطة قوى الجاذبية القوية للثقب الأسود تحدث خارج أفق الحدث ، ويتم إخراج جزء من الكتلة الأصلية للنجم بعنف إلى الخارج. وهذا بدوره يمكن أن يشكل حلقة دوارة من المادة (تعرف أيضًا باسم قرص التراكم) حول الثقب الأسود الذي يُصدر أشعة سينية قوية وضوءًا مرئيًا – وأحيانًا موجات الراديو. وصف الفيزيائي جون ويلر ذات مرة TDEs المتدفقة بأنها “أنبوب من معجون الأسنان يلتصق بإحكام حول وسطه” ، بحيث تنفث المادة في أي من طرفيها. TDE هي إحدى الطرق التي يمكن لعلماء الفلك من خلالها استنتاج وجود ثقب أسود بشكل غير مباشر.

على سبيل المثال ، في عام 2018 ، أعلن علماء الفلك عن أول صورة مباشرة لعواقب تمزق نجم بواسطة ثقب أسود أكبر بمقدار 20 مليون مرة من شمسنا في زوج من المجرات المتصادمة تسمى Arp 299 ، على بعد حوالي 150 مليون سنة ضوئية من الأرض. . بعد مرور عام ، سجل علماء الفلك آلام الموت النهائية لنجم تمزقه ثقب أسود هائل ، يُطلق عليه AT 2019qiz ، والذي قدم أول دليل مباشر على أن الغاز المتدفق أثناء الاضطراب والتراكم ينتج عنه انبعاثات ضوئية وراديو قوية لوحظت سابقًا. في يناير ، اكتشف علماء الفلك مرشحًا ثانيًا TDE في نظام الراديو (يطلق عليه J1533 + 2727) في البيانات الأرشيفية التي تم جمعها بواسطة تلسكوب المصفوفة الكبيرة جدًا (VLA) في نيو مكسيكو.

يلتهم الثقب الأسود نجمًا اقترب كثيرًا.  في حالات نادرة جدًا ، قد يؤدي هذا أيضًا إلى تحرك النفاثات بسرعة تقارب سرعة الضوء التي تولد الضوء الذي ترصده تلسكوباتنا على ترددات عديدة.  AT2022cmc هو أبعد حدث تم تسجيله حتى الآن.
تكبير / يلتهم الثقب الأسود نجمًا اقترب كثيرًا. في حالات نادرة جدًا ، قد يؤدي هذا أيضًا إلى تحرك النفاثات بسرعة تقارب سرعة الضوء التي تولد الضوء الذي ترصده تلسكوباتنا على ترددات عديدة. AT2022cmc هو أبعد حدث تم تسجيله حتى الآن.

مرفق زويكي العابر / ر. هيرت (معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / IPAC)

اكتشف علماء الفلك لأول مرة عند 2022 سم مكعب في فبراير وقاموا على الفور بتحويل تلسكوبات متعددة تعمل عبر نطاق واسع من الأطوال الموجية نحو المصدر. وشملت هذه الأجهزة تلسكوبًا للأشعة السينية على متن محطة الفضاء الدولية يُدعى مستكشف التكوين الداخلي للنجم النيوتروني (NICER). كان من الممكن أن تكون الإشارة الساطعة – المحسوبة على أنها تعادل الضوء من 1000 تريليون شمس – هي انفجار أشعة غاما من انهيار نجم ضخم. لكن البيانات كشفت عن مصدر أقوى بمئة مرة من أقوى انفجار معروف لأشعة غاما.

قال المؤلف المشارك مات نيكول من جامعة برمنغهام: “أخبرنا طيفنا أن المصدر كان ساخنًا: حوالي 30 ألف درجة ، وهو أمر نموذجي بالنسبة لـ TDE. ولكننا رأينا أيضًا بعض امتصاص الضوء من قبل المجرة حيث كان هذا الحدث حدث. تم تحويل خطوط الامتصاص هذه بشكل كبير نحو الأطوال الموجية الحمراء ، مما يخبرنا أن هذه المجرة كانت أبعد بكثير مما كنا نتوقع “.

نظرًا لسطوع AT 2022cmc ومدته الأطول ، خلص علماء الفلك إلى أنه يجب أن يتم تشغيله بواسطة ثقب أسود هائل. أشارت بيانات الأشعة السينية أيضًا إلى “حلقة تراكم شديدة”. وذلك عندما تتشكل دوامة من الحطام عندما يسقط النجم المؤسف في الثقب الأسود. لكن السطوع كان لا يزال مفاجأة ، بالنظر إلى بُعد المصدر عن الأرض. يعزو المؤلفون ذلك إلى ما يسمى بـ “تعزيز دوبلر” ، والذي يحدث عندما تتجه الطائرة مباشرة نحو الأرض ، تمامًا مثل كيفية تضخيم صوت صفارات الإنذار المارة. AT 2022cmc هو رابع TDE المعزز بالدوبلر فقط حتى الآن ؛ تم الكشف عن آخر واحد في عام 2011.

https://www.youtube.com/watch؟v=MQHdSbxuznY

يقذف ثقب أسود أكثر من نصف المسافة عبر الكون مادة تقترب من سرعة الضوء.

DOI: Nature Astronomy، 2022. 10.1038 / s41550-022-01820-x (حول DOIs).

معا للقضاء على التشيع

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق