تم اكتشاف ثقب أسود غير مرئي خارج مجرة ​​درب التبانة

انطباع الفنان عن VFTS 243. (ESO / L. كالسادا)

صغير ثقب أسود لقد تم اكتشاف ذلك خارج مجرة ​​درب التبانة.

يقول الفريق إن هذه هي المرة الأولى التي تمكنا فيها من اكتشاف وتحديد ثقب أسود غير نشط لا يقع داخل حدود مجرتنا.

بينما اكتشاف مماثلتم الإعلان عنه العام الماضي، ترك الدليل على هويته الحقيقية مجالًا للمناورة للشك. هذا الاكتشاف الأحدث ، وفقًا للمؤلفين ، هو رهان قوي.

من المسلم به أن الجسم ليس بعيدًا عن مجرة ​​درب التبانة ، حيث يقع داخل مجرة ​​تابعة تسمى سحابة ماجلان الكبيرة. لكن هذا الاكتشاف يمكن أن يساعدنا في العثور على المزيد من هذا القبيل الثقوب السوداء في المستقبل ، وله آثار على فهمنا لتكوين الثقب الأسود كبداية.

من الواضح أن الفريق الذي يقف وراء التقرير مبتهج ، لأسباب ليس أقلها سمعتهم المتشككة في التشكيك في اكتشافات الثقوب السوداء الخاملة السابقة.

'لأول مرة ، اجتمع فريقنا للإبلاغ عن اكتشاف ثقب أسود ، بدلاً من رفض اكتشافه' قال عالم الفلك تومر شنار من جامعة أمستردام في هولندا.

'حددنا' إبرة في كومة قش '.

الثقوب السوداء هي وحوش صغيرة مخادعة. تنتج كثافتها القصوى مجالًا جاذبيًا شديدًا ، مما يعني أنه حتى الضوء الذي يمر عبر الفراغ - وهو أسرع شيء يمكن أن يذهب إليه الكون - قادر على تحقيق سرعة الإفلات.

هذا يعني أنهم محاطون بالظلام ، ولا ينبعث منهم أي ضوء يمكننا اكتشافه. الاستثناء هو عندما يتم 'إطعام' أو تراكم المواد بشكل نشط. هذه عملية فوضوية تنتج بصمة منبهة لإشعاع الأشعة السينية من المنطقة المجاورة مباشرة حول الثقب الأسود.

الثقوب السوداء غير النشطة أو الهادئة غير مرئية إلى حد ما. لكن هذه الجاذبية المزعجة يمكن أن تتخلى عنها ... إذا كنت تعرف كيف تنظر. إذا كان الثقب الأسود ذو الكتلة النجمية موجودًا في نظام ثنائي مع نجم آخر ، فإن الحركة المدارية للرفيق تدور حول ما يبدو أنه فضاء فارغ استطاع تشير إلى وجود الثقب الأسود.

ومع ذلك ، ليست كل الكتل المظلمة عبارة عن ثقوب سوداء. تم خداع علماء فلك آخرين من قبل ، وأشهر مثال على ذلك هو الثقب الأسود الذي يوصف بـالأقرب إلى الأرض من أي وقت مضى. يمكن أن يكون الجاني هو رفيق صغير خافت لا يمكن تمييز نوره ، مما يعني أنه لا يمكن ترك أي خيار دون اعتبار.

كان شنار وأعضاء فريقه ، بمن فيهم عالم الفلك كريم البدري من مركز هارفارد وسميثسونيان للفيزياء الفلكية وجوليا بودنشتاينر من المرصد الأوروبي الجنوبي ، من بين هؤلاءدحض مثل هذه الاكتشافات بشق الأنفس. لكن هذا لا يعني أنهم يعتقدون أن مثل هذه الثقوب السوداء غير موجودة ؛ فقط أن الأدلة يجب أن تكون مانعة لتسرب الماء.

لأكثر من عامين حتى الآن ، كنا نبحث عن مثل هذه الأنظمة الثنائية للثقب الأسود ، أوضح Bodensteiner .

كان التركيز في بحثهم على سديم الرتيلاء في سحابة ماجلان الكبيرة ، وهي مشتل نجمي حيث يمكن العثور على نجوم شابة ضخمة للغاية. درس الباحثون بالتفصيل حوالي 1000 من هذه النجوم الشابة الضخمة ، بحثًا عن التذبذب الواضح لمدار ثنائي.

عندما يدور أي جسمان حول بعضهما البعض ، فإنهما يفعلان ذلك حول مركز ثقل مشترك يسمى مركز الثقل الخاص بهما. بالنسبة لنظام مثل الأرض والشمس ، سيكون مركز الثقل قريبًا بدرجة كافية من مركز الشمس بحيث يصعب رؤية النجم يتحرك حوله من أي مسافة كبيرة. إذا كانت الأرض أكثر ضخامة ، فسيكون من الأسهل بكثير اكتشاف دوران الشمس في مركز الباري.

يمكننا اكتشاف هذه الحركة المتذبذبة ، أو السرعة الشعاعية ، في طيف الضوء من الجسم حيث يمتد إلى أطوال موجية أطول (حمراء) تتحرك بعيدًا عنا ، وتضغط على أطوال موجية أقصر (زرقة) تتحرك نحونا.

بحث الفريق في عينتهم عن هذه التحولات الطيفية وحصلوا على نتيجة - بلون أزرق-أبيض هائل نوع O نجم كتلته 25 ضعف كتلة الشمس ، على بعد حوالي 160.000 سنة ضوئية. عندما قاموا بحساب كتلة الجسم الذي يمكن أن يسبب التذبذب المرصود ، وجدوا أن الرفيق كان حوالي 9 أضعاف كتلة الشمس. عند هذه الكتلة ، سيكون أفق الحدث للثقب الأسود قريبًا 27 كيلومترا (17 ميلا) عبر.

ومع ذلك ، كان غير مرئي. يبلغ الحد الأقصى لكتلة النجوم النيوترونية حوالي 2.3 ضعف كتلة الشمس ، لذلك يستبعد ذلك. تم استبعاد النجوم الأخرى المتذبذبة في عيّنتهم باستخدام تقنيات الفريق لاكتشاف الضوء من النجوم المصاحبة الخافتة ، ونمذجة الضوء المتوقع من رفيق خافت في الكتلة المرصودة.

لا تتناسب أي من التفسيرات البديلة مع بيانات الملاحظة.

'عندما طلب مني تومر التحقق مرة أخرى من النتائج التي توصل إليها ، كانت لدي شكوك ،' El-Badry said . لكنني لم أجد تفسيرًا معقولًا للبيانات التي لا تتعلق بالثقب الأسود.

يمكن للثنائي ، المسمى VFTS 243 ، أن يحمل أدلة مهمة حول كيفية تشكل الثقوب السوداء. يعتقد العلماء أن هناك سيناريوهات متعددة. الأول هو مستعر أعظم هائل ينفجر فيه نجم غير مستقر ، وينفجر مادته الخارجية في الفضاء بينما ينهار اللب إلى ثقب أسود ، يولد من النار والغضب.

والثاني هو الانهيار المباشر الذي ينهار فيه النجم المحتضر ، الذي لم يعد مدعوماً بالضغط الخارجي الذي يوفره الاندماج الذري ، على نفسه ، ليس بانفجار بل بهدوء ker-floomp.

يبدو أن النجم الذي شكل الثقب الأسود في VFTS 243 قد انهار تمامًا ، مع عدم وجود علامة على انفجار سابق ، قال شنار . ظهرت أدلة على سيناريو 'الانهيار المباشر' هذا مؤخرًا ، لكن يمكن القول إن دراستنا توفر واحدة من أكثر المؤشرات المباشرة. وهذا له تداعيات هائلة على أصل اندماجات الثقوب السوداء في الكون.

على الرغم من فحص العديد من اكتشافات الثقوب السوداء الأخرى ، بالطبع ، يدعو الفريق الآن علماء فلك آخرين لفحص اكتشافاتهم. معرض المعرض.

تم نشر البحث في علم الفلك الطبيعي .

من نحن

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