تغطية شاملة

تم العثور على ثقب أسود في نظام ثنائي: تبلغ كتلته أكثر من خمسة أضعاف كتلة شمسنا

يسحب الجسم المضغوط المادة من النجم ويضيفها تدريجيًا إلى كتلته باستخدام قرص حلزوني يتكون حوله. هذه العملية كانت تسمى التراكم. يوجد حاليًا 20 نظامًا ثنائيًا معروفًا للثقوب السوداء للأشعة السينية، ويقدر الباحثون في IAC أن هناك 5,000 نظام ثنائي للثقوب السوداء للأشعة السينية في مجرتنا.

نظام ثنائي عندما يكون أحد مكوناته ثقبًا أسود. رسم توضيحي: خيسوس كورال سانتانا - المعهد التكنولوجي لجزر الكناري بإسبانيا
نظام ثنائي عندما يكون أحد مكوناته ثقبًا أسود. رسم توضيحي: خيسوس كورال سانتانا - معهد الفيزياء الفلكية بجزر الكناري بإسبانيا

اكتشف باحثون من معهد الفيزياء الفلكية في جزر الكناري (IAC) ثقبًا أسود كتلته 5.4 أضعاف كتلة شمسنا في نظام ثنائي للأشعة السينية يسمى XTE J1859+226. وكانت الملاحظات التي أجريت باستخدام تلسكوب Gran Telescopio Canarias (GTC) وتمكنت من الحصول على المعلومات الطيفية الأولية من النظام الثنائي للنشر، بمثابة ملاحظات حاسمة لهذا الاكتشاف. تتكون الأنظمة النجمية التي هي أنظمة ثنائية للأشعة السينية من جسم مضغوط (والذي يمكن أن يكون نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود) ونجمًا "عاديًا".

يسحب الجسم المضغوط المادة من النجم ويضيفها تدريجيًا إلى كتلته باستخدام قرص حلزوني يتكون حوله. هذه العملية كانت تسمى التراكم. يوجد حاليًا 20 نظامًا ثنائيًا معروفًا للأشعة السينية للثقب الأسود. يقدر الباحثون في IAC أن هناك حوالي 5,000 ثقب أسود ثنائي للأشعة السينية في مجرتنا.

نظام XTE J1859+226 هو نظام أشعة سينية متغير يقع في مجموعة Vulpecula، تم اكتشافه بواسطة القمر الصناعي RXTE أثناء انفجار تم التقاطه في عام 1999.

"تتميز أنظمة الأشعة السينية المتغيرة بأنها تقضي معظم حياتها في حالة سكون، ولكنها تدخل في بعض الأحيان في حالة ثوران. "في هذه الحالة، اكتسب معدل امتصاص المادة في الثقب الأسود زخمًا"، يوضح تشازوس كورال سانتانا، عالم الفيزياء الفلكية من IAC، الذي ترأس البحث المنشور في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية (MNRAS).

النجوم النيوترونية، الشبيهة بالثقوب السوداء، هي البقايا المتبقية بعد موت نجم عملاق. تبلغ كتلة معظم النجوم النيوترونية المعروفة حوالي 1.4 مرة كتلة شمسنا، ولكن هناك حالات تم فيها قياس كتلتها أكثر من ضعف كتلة الشمس. ويعتقد علماء الفلك أنه عندما تزيد كتلتها عن كتلة الشمس بثلاثة أضعاف، تكون النجوم النيوترونية غير مستقرة وتنهار في النهاية لتشكل ثقبًا أسود.

يوضح كورال سانتانا أن "قياس كتلة الأجسام المدمجة أمر ضروري لتحديد نوع الجسم. وإذا كانت كتلته أكثر من 3 أضعاف كتلة الشمس، فلا بد أنه ثقب أسود. لقد وجدنا أن كتلة XTE J1859+226 تبلغ 5.4 أضعاف كتلة الشمس. وهذا تأكيد أكيد على وجود ثقب أسود في هذا النظام".

"بمساعدة هذه النتيجة، أضفنا معلومة أخرى لدراسة التوزيع الشامل للثقوب السوداء. إن شكل التوزيع له آثار مهمة للغاية على معرفتنا بموت النجوم الضخمة، وتكوين الثقوب السوداء، وتطور ثنائيات الأشعة السينية. وأضاف عالم الفيزياء الفلكية من IAC.

اثنتا عشرة سنة من المراقبة: قياس ما هو مرئي وغير مرئي
بدأ فريق علماء الفيزياء الفلكية في IAC بإجراء ملاحظات منهجية للجسم عندما بدأ الثوران في عام 1999، ويواصلون مراقبة تطوره. قام الباحثون بدمج القياسات الضوئية من تلسكوب إسحاق نيوتن (INT) وتلسكوب ويليام هيرشل (WHT) من عام 2000، مع قياسات من التلسكوب البصري الشمالي (NOT) من عام 2008، ومع القياسات الطيفية من GTC من عام 2010. والتي كانت أول منشورة عن هذا الجرم السماوي.

"بسبب السطوع المنخفض للنظام المرصود، كنا بحاجة إلى تلسكوبات يبلغ قطرها 10 أمتار للحصول على معلومات حول الطيف. ومن وجهة النظر هذه، فإن حقيقة أننا تمكنا من إجراء الملاحظات في GTC كانت ذات أهمية حاسمة،" أكد كورال سانتا.

تم إجراء القياسات في GTC باستخدام أداة OSIRIS، والتي يمكن استخدامها ككاميرا أو مطياف في النطاق المرئي. يقوم جهاز المطياف بفصل الضوء الناتج عن النجم إلى ترددات مختلفة ويجعل من الممكن تمييز الخطوط التي تتوافق مع العناصر الكيميائية المختلفة الموجودة في غلافه الجوي. تؤكد هذه الخطوط المعلومات حول الخصائص الفيزيائية للنجم وحركته.

وتتيح القياسات الضوئية تحديد الدورة المدارية للنجم الثنائي، بينما توفر المعلومات الطيفية معلومات إضافية عن سرعة النجم في حركته حول الثقب الأسود. كان الجمع بين المعلمات ضروريًا لحساب كتلة الثقب الأسود.

يعد تلسكوب Gran Telescopo Canarias – GTC الموجود في مرصد Roque de los Muchachos، في لا بالما، جزر الكناري، أكبر تلسكوب بصري يعمل بالأشعة تحت الحمراء في العالم، ويبلغ قطر مرآته 10.4 متر.

جي إم كورال-سانتانا، جيه كاساريس، تي. شهباز، سي. زوريتا، إي جي مارتينيز-باييس، بي. رودريغيز-جيل. دليل على وجود ثقب أسود في الأشعة السينية العابرة XTE J1859 226. الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية: رسائل، 2011؛ DOI: 10.1111/j.1745-3933.2011.01022.x

لإعلان الباحثين في مجلة Science Daily

تعليقات 12

  1. بعد التحقق مع السيد كورال سانتانا، يشير الرقم 5000 إلى العدد التقديري لثنائيات الثقوب السوداء ذات الأشعة السينية في مجرة ​​درب التبانة، وليس كل الثنائيات، والتي من الواضح أنها أكثر عددًا.
    1/3 بحسب أحد المصادر المذكورة هنا. 40%-50% بحسب السيد كورال سانتانا.
    معدل

  2. يهودا، أ. بن نير:
    ليست أغلبية وليس 5000.
    على ويكيبيديا مكتوب:

    "تشير التقديرات إلى أن ما يقرب من ثلث الأنظمة النجمية في درب التبانة تكون ثنائية أو متعددة، بينما يتكون الثلثان المتبقيان من نجوم منفردة."

  3. 5000 نظام ثنائي فقط؟ ليس قليلا؟
    ربما تكون الإشارة إلى الأنظمة الثنائية الموثقة والمميزة في "البيئة القريبة"؟

  4. أبيب - مثل التحذير بشأن سيناء - لا تشكل تهديدا حقيقيا لأننا لن نذهب إلى هناك قريبا...

  5. رامي ك:
    لا يوجد تناقض بين ما تعلمته وما هو مكتوب هنا.
    ما تعلمته يتحدث عن حجم النجم قبل انفجار السوبرنوفا.
    لذا فهي لا تزال أكبر بكثير.
    أثناء الانفجار، تتطاير معظم الكتلة ويتحول جزء منها فقط في النهاية إلى نجم نيوتروني أو ثقب أسود.

  6. معظم النجوم في مجرتنا هي أنظمة نجمية ثنائية وليست خمسة آلاف فقط كما هو مكتوب في المقال.
    ومن الممكن أن تكون الإشارة إلى خمسة آلاف نجم لها قرص حلزوني وأنظمة امتصاص.
    بالإضافة إلى ذلك، يجب أن نتذكر أنه من المستحيل رؤية الثقوب السوداء وكل إشارة إليها هي من سلوك بيئتها.
    شاب شالوم
    سابدارمش يهودا

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.