رصد تلسكوب تيس الفضائي نجمًا غارقًا في ثقب أسود

• كوكب عملاق يدور حول قزم أحمر يطمس الخط الفاصل بين الكواكب الكبيرة والنجوم الصغيرة

رصد التلسكوب الفضائي "تيس" (TESS-Transiting Exoplanet Survey Satellite) ثقبًا أسود يبتلع ويتفكك نجمًا اقترب منه بسبب قوى المد والجزر (قوة جذب أقوى لجزء النجم القريب من الثقب الأسود مقارنة بالجزء الأبعد) للبحث عن الكواكب، سجل الحدث أتاحت عمليات المراقبة التي أجراها تلسكوب سويفت الفضائي والمرافق الأخرى للعلماء اكتشاف المزيد من التفاصيل من اللحظات التي سبقت حدث تدمير النجم.

وقال توماس هولوان، زميل مرصد كارنيجي في باسادينا: "تسمح لنا بيانات TESS بمعرفة متى بدأ هذا الحدث المدمر، المعروف باسم ASASSN-19bt، في التوهج، وهو ما لم نتمكن من القيام به من قبل". كاليفورنيا. "لقد اكتشفنا اضطراب المد والجزر بمساعدة المسح الأرضي التلقائي للسماء للكشف عن المستعرات الأعظم (asas-SN)، وتمكنا من إجراء عمليات رصد للمتابعة عند العديد من الأطوال الموجية في الأيام الأولى. ستكون هذه البيانات المبكرة مفيدة جدًا في نمذجة فيزياء هذه الانفجارات.
نُشرت ورقة بحثية تصف النتائج، بقيادة هولون، في 27 سبتمبر في مجلة الفيزياء الفلكية.

اكتشفت ASAS-SN، وهي شبكة عالمية مكونة من 20 تلسكوبًا آليًا ومقرها جامعة ولاية أوهايو (OSU) في كولومبوس، الحدث في 29 يناير 2019. وكان هولوهين يعمل في المرصد عندما تلقى التنبيه من تلسكوب المشروع في جنوب إفريقيا. قام هولوهين بسرعة بحشد تلسكوبي المشروع في لاس كامبانيس، وطلب عمليات رصد متابعة من تلسكوب سويفت الفضائي التابع لناسا، وتلسكوب نيوتن-Xmm الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، بالإضافة إلى التلسكوبات الأرضية من شبكات أخرى.

من ناحية أخرى، لم يكن تيس بحاجة إلى أن يتم استدعاؤه للعمل لأنه نظر إلى نفس المنطقة من السماء وشاهد مقاطع محددة لمدة 27 يومًا في المرة الواحدة. عملية رصد طويلة تتيح لـ "تيس" رصد الأحداث العابرة والتغيرات الدورية في ضوء النجم من أجل تحديد مواقع الكواكب المحيطة به.

بدأت ASAS-SN بقضاء الكثير من الوقت في مراقبة أجزاء تيس من السماء عندما بدأ القمر الصناعي عملياته العلمية في يوليو 2018. ويتوقع علماء الفلك أن يتمكن تيس من التقاط الضوء الأقدم من الانفجارات النجمية قصيرة العمر، بما في ذلك المستعرات الأعظم واضطرابات المد والجزر. . رصدت "تيس" ASASSN-19bt لأول مرة في 21 يناير. قبل أكثر من أسبوع من وقوع الحدث، كان سطوعه كافيًا للسماح لـ ASAS-SN باكتشافه. ومع ذلك، يرسل القمر الصناعي البيانات إلى الأرض مرة واحدة فقط كل أسبوعين، وبعد كل إرسال يجب معالجة البيانات في مركز أبحاث أميس التابع لناسا في كاليفورنيا. ولذلك، فإن بيانات TESS الأولية حول اضطراب المد والجزر لم تكن متاحة حتى 13 مارس. ولهذا السبب يعتمد الحصول على ملاحظات مبكرة لهذه الأحداث على التنسيق بين المسوحات الأرضية مثل ASAS-SN.

ولحسن الحظ، حدث الاضطراب في منطقة الرؤية الجنوبية المستمرة للقمر تيس، والتي كانت دائمًا على خط رؤية إحدى كاميرات القمر الصناعي الأربع. (انتقل "تيس" لاحقًا إلى السماء الشمالية في نهاية شهر يوليو). ولو أن الحدث وقع على عدة أجزاء، فربما لم يتمكن حلوان وزملاؤه من التعرف عليه.

وتسمح لنا الملاحظات المبكرة لـ"تيس" برؤية ضوء قريب جدًا من الثقب الأسود، وهو أقرب بكثير مما تمكنا من رؤيته حتى الآن". قال باتريك فاليلي، المؤلف المشارك للورقة البحثية من جامعة ولاية أوهايو. "لقد أظهروا لنا أيضًا أن الزيادة في سطوع ASASSN-19bt كانت سلسة للغاية، مما يساعدنا على القول أن الحدث كان اضطرابًا في الجاذبية وليس نوعًا آخر من الانفجارات، مثل المستعرات الأعظم".
استخدم فريق هولوان بيانات الأشعة فوق البنفسجية من ملاحظات سويفت الأولى لتحديد أن درجة الحرارة انخفضت بنسبة 50% من 40 إلى 20 درجة مئوية في غضون أيام قليلة. وقال هولواني: "هذه هي المرة الأولى التي نشهد فيها هذا الانخفاض المبكر في درجة الحرارة قبل اضطراب المد والجزر، على الرغم من أن العديد من النظريات تنبأت به".

يعتقد علماء الفلك أن الثقب الأسود الهائل الذي خلق ظاهرة ASASSN-19bt تبلغ كتلته حوالي 6 ملايين ضعف كتلة الشمس. وهي تقع في مركز مجرة ​​تسمى 2Masx J07001137-6602251 والتي تبعد حوالي 375 مليون سنة ضوئية في كوكبة Volans. ربما كان النجم المدمر مشابهًا في الحجم لشمسنا.

اضطرابات المد والجزر هي أحداث نادرة جدًا، تحدث مرة كل 10,000 إلى 100,000 سنة في مجرة ​​بحجم درب التبانة. وبالمقارنة، فإن المستعر الأعظم يحدث مرة كل مائة عام. إجمالاً، رصد علماء الفلك 40 اضطرابًا في المد والجزر حتى الآن، وتوقع العلماء أن تيس لن يرى سوى اضطرابًا واحدًا أو اثنين كل عامين خلال مهمته الأولية.

وقال بويد، عالم مشروع تيس في مركز جودارد التابع لناسا: "إن قدرة تيس على مراقبة ASASSN-19bt في مثل هذه المرحلة المبكرة، وفي منطقة رؤية مستمرة حيث يمكننا مراقبته لفترة طويلة، هي حقًا أمر استثنائي للغاية". . "إن التعاون المستقبلي مع المراصد الأرضية حول العالم وفي الفضاء سيساعدنا على معرفة المزيد عن الانفجارات المختلفة التي أضاءت الكون."

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• ثقب أسود بقرص لا ينبغي أن يكون حوله
• تم التقاط صورة هي الأولى من نوعها لثقب أسود في مركز مجرة ​​بفضل تعاون دولي
• لأول مرة - مشاهدة العملية الكاملة لنجم يبتلعه ثقب أسود حتى تنبعث نفاثات البلازما