شاهد الفلكيون ثقبًا أسود يمزق نجمًا - لكن من المدهش أن يلتهم القليل

لقطة مقرّبة لنجم بالقرب من ثقب أسود فائق الكتلة (انطباع الفنان). (ESA / Hubble، ESO، M. Kornmesser)

ماذا يحدث عندما يتجول نجم قريبًا جدًا من كتلة فائقة ثقب أسود ؟ القصة الواضحة هي أنه يتم امتصاصه ، ولا يمكن رؤيته مرة أخرى. يتم تسخين بعض مواده بشكل مفرط في طريقه إلى الداخل وهذا يعطي كميات هائلة من الإشعاع - عادة الأشعة السينية. هذا ليس تفسيرا خاطئا ، فقط غير مكتمل.

هناك المزيد من القصة ، بفضل فريق من علماء الفلك في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. استخدموا مطيافًا متخصصًا في مرصد ليك لدراسة حدث اضطراب المد والجزر. هذا هو المكان الذي واجه فيه النجم ثقبًا أسود. ما وجدوه كان مفاجئًا.

مشاهدة دوامة النجم المنكوبة

تم العثور على الثقوب السوداء الهائلة في المجرات في جميع أنحاء الكون. عندما يتجول نجم بالقرب من واحد ، تحدث أشياء غريبة. يؤدي سحب الجاذبية إلى تمزيق النجم وإطالة بعض مواده في عملية تسمى 'السباغيتيتيفيشن'.

تشير الدراسات الحديثة لأحداث اضطراب المد والجزر إلى حدوث أشياء أخرى أيضًا. على سبيل المثال ، الرياح الشديدة التي تتدفق إلى الخارج من الحدث ترسل بعضًا من مادة النجم المنكوبة إلى الفضاء. كل هذا جزء من غرابتها.

قال عضو الفريق وينبين لو ، الأستاذ المساعد لعلم الفلك بجامعة كاليفورنيا في بيركلي: `` من أكثر الأشياء جنونًا التي يمكن أن يفعلها الثقب الأسود فائق الكتلة هو تمزيق نجم بقوى المد والجزر الهائلة ''.

إن أحداث اضطراب المد والجزر النجمية هذه هي إحدى الطرق القليلة جدًا التي يعرف علماء الفلك بها وجود الكتلة الهائلة الثقوب السوداء في مراكز المجرات وقياس خصائصها. ومع ذلك ، نظرًا للتكلفة الحسابية الباهظة في محاكاة مثل هذه الأحداث عدديًا ، لا يزال علماء الفلك لا يفهمون العمليات المعقدة بعد اضطراب المد والجزر.

هذا هو السبب في أن دراسة نجم حقيقي عندما يلاقي هلاكه أمر في غاية الأهمية. ركزت مجموعة بيركلي على ثقب اقترب كثيرًا من ثقب أسود في حدث يسمى 'AT2019qiz'.

وقعت الكارثة على بعد حوالي 215 مليون سنة ضوئية من الأرض في مجرة ​​حلزونية في كوكبة Eridanus. عندما تصاعد النجم إلى قرص التراكم ، تمزق.

ثم حدث شيء غير متوقع بشكل رائع. وقد تطلب الأمر بعض الجهد الخاص لرؤيتها.

وجهة نظر مستقطبة للعمل

نظرًا لأن حدث الاضطراب بدا ساطعًا جدًا في الضوء البصري ، قرر أعضاء الفريق دراسته في ضوء مستقطب للحصول على إحساس أفضل بما كان يحدث. تنتقل موجات الضوء المستقطبة في مستوى واحد ، مما يقلل من شدة الضوء. (هذا هو نفس المبدأ الذي تستخدمه النظارات الشمسية المستقطبة لتقليل الوهج).

في هذه الحالة ، سمح استخدام الضوء المستقطب للفريق برؤية آثار تمزيق النجم. عادة ، لا يمكنهم رؤية ذلك. استنادًا إلى ملاحظات الأحداث المماثلة الأخرى ، لم يروا أيضًا الكميات المتوقعة من الأشعة السينية. هاه، ماذا كان يجري؟

بالنسبة إلى AT2019Qiz ، كشفت ملاحظات القياس الطيفي أن الكثير من مواد النجم لم تصل أبدًا إلى فجوة الثقب الأسود الجائعة. تم تلطيخ البعض عبر الفضاء. ومع ذلك ، فإن الرياح الشديدة من الثقب الأسود خلقت أيضًا سحابة عالية السرعة متناظرة كرويًا من بقايا المواد النجمية. سجل الفريق اندفاعه بسرعة حوالي 10000 كيلومتر في الثانية. قدمت تلك السحابة بالتأكيد بعض المفاجآت.

قال أليكس فيليبينكو ، أستاذ علم الفلك بجامعة كاليفورنيا في بيركلي وعضو فريق البحث: `` هذه هي المرة الأولى التي يستنتج فيها أي شخص شكل سحابة الغاز حول نجم متعرج مدرّ ''.

تقدم نجمة ممزقة أدلة على أحداث مماثلة

تشرح هذه النظرة الفريدة على اضطراب النجم سبب عدم رؤية الفلكيين لكميات كبيرة من الأشعة السينية عالية الطاقة من هذا الحدث وغيره من أحداث اضطراب المد والجزر المماثلة. خلقت الرياح القوية السحابة وتمنع السحابة الكثير من الإشعاع عالي الطاقة من الاضطراب.

قال كوشور باترا ، طالب دراسات عليا ومؤلف رئيسي للدراسة: 'لقد رأى الناس أدلة أخرى على خروج الرياح من هذه الأحداث'.

أعتقد أن دراسة الاستقطاب هذه تجعل هذا الدليل أقوى بالتأكيد ، بمعنى أنك لن تحصل على هندسة كروية دون وجود كمية كافية من الرياح. الحقيقة المثيرة هنا هي أن جزءًا كبيرًا من المادة الموجودة في النجم والتي تتصاعد إلى الداخل لا تسقط في النهاية في الثقب الأسود - إنها تتطاير بعيدًا عن الثقب الأسود.

ماذا بعد؟

يوفر استخدام الضوء المستقطب أداة مهمة لدراسة ما يحدث عندما تواجه النجوم الأخرى ثقوبًا سوداء فائقة الكتلة. كما أنه يتيح لعلماء الفلك الوصول إلى الأحداث في قرص التراكم للثقب الأسود. إنها ليست مهمة سهلة.

وأشار فيلبينكو إلى أن 'أحداث الاضطراب هذه بعيدة جدًا لدرجة أنه لا يمكنك حلها حقًا ، لذلك لا يمكنك دراسة هندسة الحدث أو هيكل هذه الانفجارات'. 'لكن دراسة الضوء المستقطب تساعدنا في الواقع على استنتاج بعض المعلومات حول توزيع المادة في ذلك الانفجار أو ، في هذه الحالة ، كيف يتشكل الغاز - وربما قرص التراكم - حول هذا الثقب الأسود.'

يعد الضوء المستقطب من هذه الأنواع من 'الانفجارات' الساطعة أداة قيمة لرسم خريطة لهذه الأحداث. في النهاية ، يمكن أن تساعد مثل هذه الملاحظات في بناء صورة 'تصوير مقطعي' لحدث اضطراب المد والجزر أثناء تطوره - حتى لو كان في مجرة ​​بعيدة.

تم نشر هذه المقالة في الأصل من قبل الكون اليوم . إقرأ ال المقالة الأصلية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.