تويت
ثقب أسود استثنائي في مجرتنا
حدد علماء الفلك أضخم ثقب أسود نجمي تم اكتشافه حتى الآن في مجرة درب التبانة. تم رصد هذا الثقب الأسود في بيانات بعثة غايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية لأنه يفرض حركة "متذبذبة" غريبة على النجم المرافق الذي يدور حوله. وتحقق علماء الفلك من كتلة الثقب الأسود، ووضعوه في مستوى مثير للإعجاب يبلغ 33 ضعف كتلة الشمس.
تتشكل الثقوب السوداء النجمية من انهيار النجوم الضخمة، وتلك التي تم تحديدها سابقاً في درب التبانة تبلغ في المتوسط حوالي 10 أضعاف كتلة الشمس. حتى الثقب الأسود النجمي التالي الأكثر ضخامة المعروف في مجرتنا، Cygnus X-1، تصل كتلته إلى 21 كتلة شمسية فقط، مما يجعل هذه المراقبة الجديدة ذات الكتلة 33 ضعف كتلة الشمس استثنائية.
ومن اللافت للنظر أن هذا الثقب الأسود قريب جداً منا أيضاً - على بعد 2000 سنة ضوئية فقط في كوكبة العقاب، وهو ثاني أقرب ثقب أسود معروف للأرض. أُطلق عليه اسم Gaia BH3 أو BH3 باختصار، وقد تم العثور عليه أثناء قيام الفريق بمراجعة ملاحظات Gaia استعداداً لإصدار البيانات القادم. يقول باسكوال بانوزو، عضو تجمع غايا، وعالم الفلك في مرصد باريس، وهو جزء من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي (CNRS): "لم يكن أحد يتوقع العثور على ثقب أسود عالي الكتلة كامناً في مكان قريب، ولم يتم اكتشافه حتى الآن. هذا هو نوع الاكتشاف الذي تقوم به مرة واحدة في حياتك البحثية".
لتأكيد اكتشافهم، استخدم أعضاء تجمع غايا بيانات من المراصد الأرضية، بما في ذلك أداة قياس الطيف فوق البنفسجي والمرئي (UVES) الموجودة على تلسكوب VLT التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي، الموجود في صحراء أتاكاما في تشيلي. كشفت هذه الملاحظات عن الخصائص الرئيسية للنجم المرافق، والتي، إلى جانب بيانات غايا، سمحت لعلماء الفلك بقياس كتلة BH3 بدقة.
اكتشف علماء الفلك ثقوباً سوداء ضخمة مماثلة خارج مجرتنا (باستخدام طريقة اكتشاف مختلفة)، وافترضوا أنها قد تتشكل من انهيار النجوم مع عدد قليل جداً من العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم في تركيبها الكيميائي. ويعتقد أن هذه النجوم التي تسمى بالفقيرة بالمعادن تفقد كتلة أقل خلال حياتها، وبالتالي لديها المزيد من المواد المتبقية لإنتاج ثقوب سوداء عالية الكتلة بعد موتها. لكن الأدلة التي تربط بشكل مباشر بين النجوم الفقيرة بالمعادن والثقوب السوداء عالية الكتلة لا تزال غير متوفرة حتى الآن.
تميل النجوم المزدوجة إلى أن تكون لها تركيبات متشابهة، مما يعني أن رفيق BH3 يحمل أدلة مهمة حول النجم الذي انهار ليشكل هذا الثقب الأسود الاستثنائي. أظهرت بيانات UVES أن النجم المرافق كان فقيراً جداً بالمعادن، مما يشير إلى أن النجم الذي انهار ليشكل BH3 كان أيضاً فقيراً بالمعادن - تماماً كما كان متوقعاً.
نُشرت الدراسة البحثية، بقيادة بانوزو، اليوم في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية. تقول المؤلفة المشاركة إليزابيتا كافاو، وهي أيضاً عضوة في تعاون غايا من مرصد باريس التابع للمركز الوطني للبحث العلمي: "لقد اتخذنا خطوة استثنائية لنشر هذه الورقة بناءً على البيانات الأولية قبل إصدار غايا المرتقب بسبب الطبيعة الفريدة للاكتشاف". إن إتاحة البيانات مبكراً سيسمح لعلماء فلك آخرين بالبدء في دراسة هذا الثقب الأسود الآن، دون انتظار إصدار البيانات الكاملة، المخطط له في أواخر عام 2025 على أقرب تقدير.
ومن الممكن أن تكشف المزيد من الملاحظات لهذا النظام المزيد عن تاريخه وعن الثقب الأسود نفسه. على سبيل المثال، يمكن لأداة الجاذبية الموجودة على مقياس التداخل VLT التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي أن تساعد علماء الفلك على معرفة ما إذا كان هذا الثقب الأسود يسحب المادة من محيطه وفهم هذا الجسم المثير بشكل أفضل.
----
المصدر: Science daily
- عقبة زيدان
- 26 نيسان 2024
حدد علماء الفلك أضخم ثقب أسود نجمي تم اكتشافه حتى الآن في مجرة درب التبانة. تم رصد هذا الثقب الأسود في بيانات بعثة غايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية لأنه يفرض حركة "متذبذبة" غريبة على النجم المرافق الذي يدور حوله. وتحقق علماء الفلك من كتلة الثقب الأسود، ووضعوه في مستوى مثير للإعجاب يبلغ 33 ضعف كتلة الشمس.
تتشكل الثقوب السوداء النجمية من انهيار النجوم الضخمة، وتلك التي تم تحديدها سابقاً في درب التبانة تبلغ في المتوسط حوالي 10 أضعاف كتلة الشمس. حتى الثقب الأسود النجمي التالي الأكثر ضخامة المعروف في مجرتنا، Cygnus X-1، تصل كتلته إلى 21 كتلة شمسية فقط، مما يجعل هذه المراقبة الجديدة ذات الكتلة 33 ضعف كتلة الشمس استثنائية.
ومن اللافت للنظر أن هذا الثقب الأسود قريب جداً منا أيضاً - على بعد 2000 سنة ضوئية فقط في كوكبة العقاب، وهو ثاني أقرب ثقب أسود معروف للأرض. أُطلق عليه اسم Gaia BH3 أو BH3 باختصار، وقد تم العثور عليه أثناء قيام الفريق بمراجعة ملاحظات Gaia استعداداً لإصدار البيانات القادم. يقول باسكوال بانوزو، عضو تجمع غايا، وعالم الفلك في مرصد باريس، وهو جزء من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي (CNRS): "لم يكن أحد يتوقع العثور على ثقب أسود عالي الكتلة كامناً في مكان قريب، ولم يتم اكتشافه حتى الآن. هذا هو نوع الاكتشاف الذي تقوم به مرة واحدة في حياتك البحثية".
لتأكيد اكتشافهم، استخدم أعضاء تجمع غايا بيانات من المراصد الأرضية، بما في ذلك أداة قياس الطيف فوق البنفسجي والمرئي (UVES) الموجودة على تلسكوب VLT التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي، الموجود في صحراء أتاكاما في تشيلي. كشفت هذه الملاحظات عن الخصائص الرئيسية للنجم المرافق، والتي، إلى جانب بيانات غايا، سمحت لعلماء الفلك بقياس كتلة BH3 بدقة.
اكتشف علماء الفلك ثقوباً سوداء ضخمة مماثلة خارج مجرتنا (باستخدام طريقة اكتشاف مختلفة)، وافترضوا أنها قد تتشكل من انهيار النجوم مع عدد قليل جداً من العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم في تركيبها الكيميائي. ويعتقد أن هذه النجوم التي تسمى بالفقيرة بالمعادن تفقد كتلة أقل خلال حياتها، وبالتالي لديها المزيد من المواد المتبقية لإنتاج ثقوب سوداء عالية الكتلة بعد موتها. لكن الأدلة التي تربط بشكل مباشر بين النجوم الفقيرة بالمعادن والثقوب السوداء عالية الكتلة لا تزال غير متوفرة حتى الآن.
تميل النجوم المزدوجة إلى أن تكون لها تركيبات متشابهة، مما يعني أن رفيق BH3 يحمل أدلة مهمة حول النجم الذي انهار ليشكل هذا الثقب الأسود الاستثنائي. أظهرت بيانات UVES أن النجم المرافق كان فقيراً جداً بالمعادن، مما يشير إلى أن النجم الذي انهار ليشكل BH3 كان أيضاً فقيراً بالمعادن - تماماً كما كان متوقعاً.
نُشرت الدراسة البحثية، بقيادة بانوزو، اليوم في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية. تقول المؤلفة المشاركة إليزابيتا كافاو، وهي أيضاً عضوة في تعاون غايا من مرصد باريس التابع للمركز الوطني للبحث العلمي: "لقد اتخذنا خطوة استثنائية لنشر هذه الورقة بناءً على البيانات الأولية قبل إصدار غايا المرتقب بسبب الطبيعة الفريدة للاكتشاف". إن إتاحة البيانات مبكراً سيسمح لعلماء فلك آخرين بالبدء في دراسة هذا الثقب الأسود الآن، دون انتظار إصدار البيانات الكاملة، المخطط له في أواخر عام 2025 على أقرب تقدير.
ومن الممكن أن تكشف المزيد من الملاحظات لهذا النظام المزيد عن تاريخه وعن الثقب الأسود نفسه. على سبيل المثال، يمكن لأداة الجاذبية الموجودة على مقياس التداخل VLT التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي أن تساعد علماء الفلك على معرفة ما إذا كان هذا الثقب الأسود يسحب المادة من محيطه وفهم هذا الجسم المثير بشكل أفضل.
----
المصدر: Science daily