تم تحطيم الرقم القياسي للثقوب السوداء للمرة الثانية خلال أسبوعين

خلال أسبوعين تم اكتشاف ثقبين أسودين بكتلة الشمس، أثقل من جميع الثقوب السوداء السابقة ذات الكتلة الشمسية التي تم العثور عليها * ثم أعلن مجموعة من العلماء، بما في ذلك البروفيسور تسفي مزا من جامعة تل أبيب، عن ثقب أسود يبلغ 16 كتلة الشمس واليوم رقم قياسي جديد – ثقب أسود نجمي كتلته 24 كتلة شمسية

يقع الثقب الأسود في الزاوية اليسرى العليا، والنجم المجاور له في يمينه. يتحرك كلا النجمين حول مركز الجاذبية مرة كل 34.4 ساعة. النجم المجاور من نوع Wolf-Rayet. مثل هذه النجوم هي في مراحل متقدمة من التطور وسوف ينتهي بها الأمر إلى الانفجار على شكل مستعر أعظم. يتخلص جار الثقب الأسود من غلافه الخارجي، ويتم التقاط بعض الغاز بواسطة مجال الجاذبية القوي للثقب الأسود. الفنانة: أورور سيمونيت، من موقع ناسا

بمجرد تسجيل رقم قياسي عالمي في مسابقات ألعاب القوى كالسباحة أو الجري، فإنه عادة ما يبقى لعدة سنوات قبل أن يتم كسره. غالبًا ما يكون هذا الإجراء صالحًا أيضًا في عمليات الرصد الفلكية، حيث يمكن أن تمر عقود قبل أن يتم كسر رقم قياسي جديد. وهنا تم مؤخرًا كسر رقمين قياسيين جديدين - في فترة أسبوعين فقط.

الثقوب السوداء هي أجسام تتمتع بقوة جاذبية قوية بحيث لا يمكن لأي شيء الهروب منها، ولا حتى الضوء. تتشكل الثقوب السوداء عندما ينفجر نجم ويتحول إلى مستعر أعظم.
في 17 أكتوبر، أعلن علماء الفلك أن الثقب الأسود في المجرة M33 يحتوي على كتلة أكبر 16 مرة من كتلة شمسنا. (لمعلوماتك: تم اكتشاف ثقب أسود مرعب بفضل استخراج المواد من شريكه(وهو اكتشاف شارك فيه أيضًا البروفيسور تسفي مازا من جامعة تل أبيب، والذي تمت مقابلته أيضًا خصيصًا لموقع هيدان). استخدم علماء الفلك جهاز Chandra X-ray Stargazer التابع لوكالة ناسا (وهو تلسكوب مثبت على قمر صناعي يقوم بمسح الفضاء باستخدام الأشعة السينية) لتحديد موقع الثقب الأسود الجديد، والذي كان الأثقل الذي تم اكتشافه حتى الآن. من المعتاد تسمية هذه الثقوب السوداء باسم "الثقوب ذات الكتلة الشمسية"، لأن كتلتها تساوي عادة النجوم الأكبر من الشمس. تم نشر اكتشاف هذا الاكتشاف في العلوم في اليوم التالي.

ولم يكد الباحثون يملكون الوقت للاحتفال، حتى أعلنت مجموعة أخرى، في مقال نشر في الأول من نوفمبر/تشرين الثاني، أنهم اكتشفوا ثقبا أسود هائلا، تبلغ كتلته 24 مرة على الأقل كتلة الشمس. وأضافت المجموعة أن كتلة الثقب الأسود قد تكون أكبر، حيث تصل إلى 33 كتلة شمسية.
قائد الفريق هو أندريا بريستويتش من مركز كامبريدج للفيزياء الفلكية بجامعة هارفارد ومرصد سميثسونيان. استخدم فريق البحث كلا من شاندرا والقمر الصناعي سويفت التابع لناسا لتحقيق هذا الاكتشاف.
يسارع بريستويتش إلى توضيح أن تحطيم الرقم القياسي ليس مهمًا للعلماء. بالنسبة له، من المهم جدًا أن نتعلم شيئًا جديدًا عن الطريقة التي تتشكل بها الثقوب السوداء. وتقول: "نحن نعلم الآن أن الثقوب السوداء التي تشكلت من النجوم المنقرضة يمكن أن تكون أكبر بكثير مما كنا نعتقد سابقا". ويقع الثقب الأسود في مجرة ​​صغيرة غير متماثلة الشكل تُعرف باسم IC 10. وهذه المجرة قريبة نسبيًا من الأرض، على مسافة "صغيرة" تبلغ 1.8 مليون سنة ضوئية. ويرافق الثقب الأسود نجم مجاور في رحلته عبر الفضاء. النجمان يدوران حول بعضهما البعض. ونتيجة لجاذبية الثقب الأسود، يفقد النجم المجاور كميات كبيرة من الغاز. يتم التقاط بعض الغاز بواسطة الجاذبية القوية للثقب الأسود، ومن المقرر أن يسقط في الثقب الأسود ويختفي من العالم. ويدور الغاز حول الثقب الأسود بسرعة عالية للغاية، حيث يقترب أكثر فأكثر من نقطة اللاعودة في الثقب الأسود، والتي لن يتمكن بعد الآن من الهروب منها. تؤدي سرعة الحركة هذه إلى تسخين الغاز وإصدار الأشعة السينية.
وباستخدام تشاندرا، لاحظت بريستويتش وزملاؤها أن هذا النظام النجمي يصدر كمية كبيرة من الأشعة السينية في معظم الأوقات، ولكن في بعض الأحيان تختفي الأشعة السينية. ولمعرفة السبب، وجهت مجهر أشعة غاما الخاص بالقمر الصناعي سويفت نحو النظام وراقبته لمدة 10 أيام في نوفمبر 2006.
وخلال عمليات الرصد، اكتشف الفريق أن الأشعة السينية تنقطع في دورة منتظمة. وعندما يدور الجسمان حول بعضهما البعض، يمر النجم المجاور كل فترة زمنية معينة أمام الثقب الأسود، فيخفيه عن الأرض - وبالتالي يحجب الأشعة السينية الخارجة منه. وتذكرنا هذه الظاهرة بكسوف الشمس، الذي يمر فيه القمر بين الشمس والأرض ويحجب نورها.
واستنادا إلى ملاحظات سويفت وتلسكوب جيميني في هاواي، اكتشفت بريستويتش وفريقها مدى سرعة دوران النجمين حول بعضهما البعض. وسمحت هذه المعلومات للفريق بحساب كتلة الثقب الأسود. نظرًا لوجود العديد من الشكوك في الحسابات، كان التقدير الأكثر تحفظًا للفريق هو أن كتلة الثقب الأسود كانت 24 كتلة شمسية. التقدير الأكثر تفاؤلاً يحدد كتلة الثقب الأسود بـ 33 كتلة شمسية. ولكن حتى وفقًا للتقدير المحافظ، فإن الثقب الأسود في IC 10، الذي تبلغ كتلته 24 كتلة شمسية "فقط"، أثقل بكثير من الثقب الأسود في M33، الذي تبلغ كتلته 16 كتلة شمسية فقط.

والسؤال الواضح هو: كيف يمكن لهذا الثقب الأسود أن يكون بهذا الحجم؟ تظهر الحسابات الحاسوبية أنه حتى النجوم الأكثر ضخامة في مجرتنا - مجرة ​​درب التبانة - تتحول إلى ثقوب سوداء كتلتها 15-20 كتلة شمسية على الأكثر. وحتى لو كانت هذه النجوم بدأت حياتها كنجوم كتلتها 100 كتلة شمسية، فإن كتلتها كلها تقريبًا تتناثر في الفضاء في انفجارات السوبرنوفا التي تنهي حياتها، وقبلها أيضًا.

المجرة IC 10 هي مجرة ​​قزمة غير متماثلة تبعد 1.8 مليون سنة ضوئية عن الأرض.

הمن المحتمل أن يكون الثقب الأسود في مجرة ​​IC 10 قد تشكل بواسطة نجم له تركيب كيميائي مختلف عن النجوم الموجودة في مجرتنا درب التبانة. وبتعبير أدق، ربما كان النجم الأم يحتوي على نسبة صغيرة جدًا من العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم. وهذان العنصران هما الأسهل بين جميع العناصر. تظهر الحسابات التي تم إجراؤها بمساعدة الكمبيوتر أن مثل هذه النجوم ستنشر كمية أقل من الغاز قبل الانفجار، حتى تتمكن من إنشاء ثقوب سوداء أثقل.
روي كيلجارد هو زميل بريستويتش في جامعة ويسليان في ولاية كونيتيكت. يوضح كيلجارد أن النجوم الضخمة في مجرتنا ربما لا تنتج ثقوبًا سوداء فائقة الكتلة. ومع ذلك، يضيف: «قد يكون هناك ملايين من الثقوب السوداء الهائلة ذات الكتلة الشمسية مختبئة في مجرتنا. وتشكلت هذه الثقوب السوداء في وقت مبكر من تاريخ مجرة ​​درب التبانة، قبل أن يزداد تركيز العناصر الثقيلة في المجرة".

ورغم أن الثقب الأسود القادم من المجرة IC 10 تمكن من تحطيم الرقم القياسي وتتويج نفسه أكبر ثقب أسود بكتلة شمسية، إلا أنه لا يزال صغيرا مقارنة بالثقوب السوداء التي تتواجد في مراكز المجرات الكبيرة. تم إنشاء هذه الوحوش في بداية تاريخ الكون، لكننا مازلنا لا نعرف كيف. وتصل كتلة الماستام إلى ملايين ومليارات من كتلة الشمس، ولهذا السبب تُعرف باسم "الثقوب السوداء الهائلة".

للحصول على معلومات على موقع ناسا