AT2024tvd، حدث اضطراب مدّي "خارجي نووي"، يُظهر ذروتين راديويتين سريعتين للغاية ويلمح إلى وجود ثقب أسود متجول؛ باحثون من الجامعة العبرية يكتشفون ويحللون
اكتشف فريق من علماء الفلك، بقيادة الدكتور إيتاي سفرادي والبروفيسورة رافاييلا مارغوتي من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، وبمشاركة فريق دولي من الباحثين، من بينهم البروفيسور عساف حرش من معهد راكيه للفيزياء في الجامعة العبرية في القدس، حدثًا مدمرًا للنجوم ناتجًا عن ثقب أسود فائق الكتلة (TDE)، وهو أول حدث خارج مركز مجرة ينبعث منه موجات راديوية مكثفة. كشف الحدث، المسمى AT 2024tvd، عن إشارات راديوية تتطور بأسرع معدل تم قياسه على الإطلاق من حدث من هذا النوع.
يقول الدكتور إيتاي سفرادي، الباحث الرئيسي في الدراسة: "هذه ظاهرة استثنائية بحق. لم نشهد قط انبعاثًا راديويًا بهذه القوة من حدث يُمزّق فيه ثقب أسود نجمًا بعيدًا عن مركز المجرة، وبهذه السرعة. هذا يُغيّر فهمنا لآلية عمل الثقوب السوداء".
عادةً، تحدث أحداث TDE عندما يقترب نجمٌ كثيرًا من ثقب أسود هائل في مركز مجرة، فيتمزق بفعل جاذبيته الهائلة. ولكن في حالة AT 2024tvd غير العادية، يقع الثقب الأسود على بُعد حوالي 2,600 سنة ضوئية (حوالي 0.8 كيلو فرسخ فلكي) من مركز المجرة، وهو دليل على أن الثقوب السوداء الهائلة قد تختبئ في أماكن غير متوقعة.
أصبح هذا الاكتشاف الراديوي ممكنًا بفضل عمليات رصد عالية الجودة من عدة تلسكوبات راديوية، بما في ذلك مصفوفة التلسكوبات الكبيرة جدًا (VLA)، وتلسكوب ALMA في تشيلي، وتلسكوب ATA، وتلسكوب SMA، وتلسكوب AMI-LA الراديوي في إنجلترا، والذي قاد عمليات رصده فريق من الجامعة العبرية بقيادة البروفيسور عساف حرش. ألقت البيانات التي جُمعت ضوءًا جديدًا على كيفية عمل الثقوب السوداء الضخمة - حتى عندما تكون مخفية عن أعيننا.
أنتج الحدث انفجارين راديويين منفصلين تطورا بمعدل سريع للغاية - أسرع من أي TDE مسجل حتى الآن - تُظهر النتائج أن المواد كانت تُقذف من محيط الثقب الأسود بقوة هائلة - ليس فور تدمير النجم بواسطة الثقب الأسود، ولكن بعد أشهر، مما يشير إلى عمليات غامضة لا نفهمها تمامًا بعد. أشار التحليل المتعمق للفريق إلى أن الإشارات الراديوية قد تكون بسبب انفجارين من المواد من محيط الثقب الأسود - مع تأخير لمدة أشهر بعد تدمير النجم. هذا تلميح مباشر إلى أن الثقوب السوداء يمكن أن تشارك في إخراج المواد من محيطها بمعدل متغير بمرور الوقت، وأحيانًا "تستيقظ مرة أخرى" بعد أشهر من الهدوء النسبي.
لتتبع المصدر، استخدم فريق دولي سلسلة من تلسكوبات الموجات الراديوية والمليمترية، بما في ذلك تلسكوب الموجات الكبيرة جدًا (VLA) ومرصد الموجات المليمترية الكبيرة جدًا (ALMA). وكانت الصورة التي ظهرت من عمليات الرصد مثيرة للدهشة بشكل خاص: فبدلاً من دفقة واحدة ترتفع وتنخفض ببطء، سُجلت قفزتان راديويتان منفصلتان في أوقات مختلفة - كما لو أن المادة المقذوفة انبعثت على مرحلتين. ارتفعت كل دفقة وهبطت بسرعة فائقة، أسرع بكثير مما هو معروف من أحداث مماثلة.
لماذا يُعد هذا الأمر مثيرًا؟ أولًا، لأنه يُمثل "مختبرًا طبيعيًا" لدراسة سلوك المادة عند تمزيقها وقذفها بسرعات هائلة حول ثقب أسود. ثانيًا، لأن الحدث وقع بعيدًا عن مركز المجرة، فقد يُشير إلى وجود ثقب أسود "متجول" - على سبيل المثال، ثقب طُرد من مكانه بعد اصطدام بين المجرات. إذا كان الأمر كذلك، فقد توجد مجموعة من الثقوب السوداء في الطبيعة ليست في مكانها "التقليدي"، ونحن بدأنا للتو في اكتشافها.
الدكتور إيتاي سفاردي، قائد البحث، خريج مجموعة البروفيسور عساف هراش البحثية من الجامعة العبرية في القدس. أشار البروفيسور هراش إلى أن "هذا الاكتشاف من أروع الاكتشافات التي أتيحت لي فرصة المشاركة فيها. وما يزيده إثارةً هو أن هذا الاكتشاف من إنجاز طالبي السابق في البحث، الدكتور إيتاي سفاردي. إنه إنجاز علمي جديد يضع إسرائيل في طليعة البحث العلمي العالمي".
تم إجراء البحث بالتعاون مع علماء من عدة جامعات في الولايات المتحدة وأوروبا وإسرائيل، بما في ذلك البروفيسور باز بنياميني من الجامعة المفتوحة، ونشر في المجلة العلمية رسائل مجلة الفيزياء الفلكية في الرابط.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 2
سؤالٌ مثيرٌ للاهتمام هو: ماذا يحدث للمادة الفيزيائية التي تُفصل عن نجمٍ وتدخل الغلاف الجوي، حيث يكون الزمكان مشوهًا تمامًا؟ لماذا يستغرق خروجها عدة أشهر؟ ربما يكون من الضروري إعادة صياغة "عملية بنروز" التي يهرب فيها جسيم من الغلاف الجوي بشحنة طاقة تزيد بنسبة 5% إلى 35% عن تلك التي دخلها.
إن مصطلح "قرص التراكم" في المقالة له قيمة لطيفة في اللغة العبرية - قرص التراكم.