يبدو أن المصادر الساطعة للأشعة السينية هي ثقوب سوداء من نوع جديد - أضخم من تلك التي تنشأ عن انهيار نجم واحد، ولكنها أصغر من تلك الموجودة في مراكز المجرات، وربما تكونت نتيجة اصطدام النجوم
الحاوية الغرينية، غاليليو
في المجرة M82، وهي مجرة قريبة نسبيا تقع على مسافة حوالي 12 مليون سنة ضوئية من مجرة درب التبانة، هناك جسم يبعث الأشعة السينية بكثافة كبيرة. كما تم اكتشاف أجسام مماثلة، تسمى ULX - أجسام الأشعة السينية فائقة السطوع، في مجرات أخرى. لا يمكن للنجم العادي أن يتطور بمرور الوقت بهذه الكثافة: فالضغط الذي يمارسه الإشعاع أقوى من قوة الجاذبية التي تأسر النجم، وبالتالي فإن النجم سوف يتفكك تمامًا.
ويشير انبعاث هذه الكميات الكبيرة من الطاقة إلى أن هذا ثقب أسود يمتص المادة من محيطه. وفي عملية الامتصاص، تصبح المادة المنجذبة إلى الثقب الأسود ساخنة ومضغوطة للغاية، وقبل سقوطها في الثقب الأسود، تنبعث منها كمية كبيرة من الطاقة على شكل إشعاع. من الشائع اليوم الاعتقاد بوجود ثقوب سوداء ذات كتل ضخمة في مراكز العديد من المجرات، لكن ULX ليس موجودًا في مركز المجرة. هذه الحقيقة توفر لنا حدا أعلى لكتلة الجسم: كتلته لا تزيد على 10,000 كتلة شمسية، لأنه لو كانت أكبر لتسبب فيها التباطؤ الناتج عن الاحتكاك مع بقية المواد الموجودة في بيئته. ليغرق في مركز المجرة.
وقام فيليب كارت وزملاؤه، من جامعة أيوا في الولايات المتحدة، بتتبع سطوع الإشعاع المنبعث من هذا الجسم. الإشعاع غير منتظم، ومن الممكن التعرف على التغيرات، وبعضها دوري. يمكن أن يوفر تتبع معدل التغييرات الكثير من المعلومات حول الجسم. وهكذا، على سبيل المثال، يمكن تقدير نصف قطر الجسم المشع: كلما كانت التغيرات في سطوع الإشعاع أسرع، كلما كان الجسم أصغر.
وبما أن معدل تقدم المعلومات يقتصر على سرعة الضوء، فإن المعلومات المتعلقة بالتغير لن تكون كافية للانتشار على جسم كبير جدًا في وقت قصير جدًا، وبالتالي من الممكن أن يكون هناك حد أعلى آخر لحجم الجسم. الجسم. ومن قياس معدل التغيرات في سطوع الإشعاع، خلص الباحثون إلى أن كتلة ULX تتراوح بين 100 و1,000 كتلة شمسية. وتتوافق هذه الكتلة مع أجسام تسمى الثقوب السوداء المتوسطة، وهي أكبر كتلة من تلك التي تنشأ عن انهيار نجم واحد، ولكنها أصغر من تلك الموجودة في مراكز المجرات. ويبدو أن ثقبًا أسود متوسط الحجم قد تم إنشاؤه نتيجة لاصطدامات نجمية محتملة في بيئة كثيفة بدرجة كافية. ولا تزال دراسة هذه الفئة من الثقوب السوداء، وهي الثقوب السوداء متوسطة الحجم، في بداياتها.
وتتميز الأشعة السينية للجسم المشع في المجرة M82 بدورة مدتها حوالي 60 يوما، وهي مرتبطة على ما يبدو بوجود نجم آخر قريب. يرتبط الجسمان بالجاذبية ويتحركان حول مركز مشترك للكتلة، وينقل النجم الإضافي كتلته إلى الثقب الأسود. يعد نقل الكتلة هذا مصدر الطاقة الذي يسمح للجسم بإصدار الأشعة السينية بمثل هذه الكثافة العالية. وبناء على معدل الدوران وهندسة النظام المزدوج، قام الباحثون بحساب كثافة النجم المرافق، وتوصلوا إلى استنتاج مفاده أنه نجم عملاق، وهو في مرحلة متقدمة وقصيرة العمر من تطوره. وتستمر هذه المرحلة حوالي 10,000 سنة، أي جزء من مائة فقط من عمر النجم حتى الآن.
خبراء الفيزياء الفلكية - الثقوب السوداء
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~396518129~~~202&SiteName=hayadan
