اكتشف علماء الفيزياء الفلكية تغييرات في سطوع الضوء المرصود على أطراف أحد الثقوب السوداء الأقرب إلينا ، والتي تقع على مسافة 9600 سنة ضوئية من الأرض.
كان العلماء مهتمين بنظام النجوم الثنائي MAXI J1820 + 070 ، الذي اكتشفه تلسكوب الأشعة السينية الياباني على متن محطة الفضاء الدولية في عام 2018. كقاعدة عامة ، تحتوي مثل هذه الأنظمة الثنائية على نجم منخفض الكتلة ، مشابه لشمسنا ، وجسم أكثر إحكاما - يمكن أن يكون قزمًا أبيض ، أو نجمًا نيوترونيًا ، أو ثقبًا أسود. يحتوي MAXI J1820 + 070 على ثقب أسود على الأقل 8 أضعاف كتلة شمسنا.
تم الحصول على منحنى الضوء الذي حلله العلماء بواسطة هواة فلك خلال ما يقرب من عام من الملاحظات حول العالم. النجم في MAXI J1820 + 070 هو أحد ألمع نجوم الأشعة السينية الثلاثة التي تم رصدها على الإطلاق. هذا ليس فقط لأنه قريب جدًا من الأرض ، ولكن أيضًا لأنه يقع بنجاح خارج مستوى مجرتنا درب التبانة. نظرًا لأنه ظل ساطعًا لعدة أشهر ، تمكن عدد كبير من الأشخاص من مراقبته.
ولكن بعد ما يقرب من 3 أشهر من بدء التوهج ، حدث شيء غير متوقع - يبدو أن منحنى الضوء خضع لتعديل ضخم خلال فترة حوالي 17 ساعة - لوحظ تضاعف السطوع في الذروة. في الوقت نفسه ، لم تكن هناك تغييرات في نطاق الأشعة السينية. على الرغم من أنه قد لوحظت تعديلات مرئية صغيرة شبه دورية في الماضي خلال رشقات الأشعة السينية الأخرى ، لم يتم ملاحظة شيء مثل هذا من قبل. ما الذي تسبب في مثل هذا السلوك غير العادي؟
يتم سحب المواد من النجم بواسطة الجسم المضغوط إلى قرص تراكم الغاز اللولبي المحيط به. تحدث التوهجات عندما تسخن المادة الموجودة في القرص وتتراكم على ثقب أسود وتطلق كميات هائلة من الطاقة قبل عبور أفق الحدث. هذه العملية فوضوية ومتغيرة للغاية ، مع نطاقات زمنية تتراوح من ملي ثانية إلى أشهر.
عندما يخرج شعاع سيني ضخم من ثقب أسود قريب جدًا ثم يشع المادة المحيطة به ، ولا سيما قرص التراكم ، ويسخنه إلى درجة حرارة حوالي 10 آلاف كلفن ، يكون إشعاعها في النطاق البصري ، على وجه الخصوص ، نحن رؤية الضوء المنبعث. لهذا السبب ، عندما تنخفض شدة وميض الأشعة السينية ، يتناقص الضوء المرئي أيضًا.
لم يكن هناك سوى تفسير واحد محتمل: أدى التدفق الهائل للأشعة السينية إلى تشعيع قرص التراكم وتسبب في تشويهه ، مما أدى إلى زيادة كبيرة في المساحة ، مما أدى إلى زيادة تدفق الضوء أيضًا. وقد لوحظ هذا السلوك من قبل في ثنائيات الأشعة السينية ذات النجوم الأكثر ضخامة ، ولكن لم يحدث ذلك في الأنظمة ذات الثقب الأسود والنجم ذي الكتلة المنخفضة.
يعرف علماء الفيزياء الفلكية عشرات الأنظمة الثنائية ذات الثقوب السوداء في مجرتنا ، بكتل في حدود 5-15 كتلة شمسية. كما أنها تنمو عن طريق تراكم المادة.
اقرأ أيضا:
- قد يكون الثقب الأسود "يونيكورن" هو الأصغر والأقرب إلى الأرض
- أظلم الثقب الأسود فجأة ، ولا أحد يعرف السبب