اكتشاف الثقب الأسود 'الأكثر شراهة' على الإطلاق
نيسان ـ نشر في 2024-11-10 الساعة 09:23
x
نيسان ـ تمكّن علماء الفلك من اكتشاف ثقب أسود جديد يُعتبر "الأكثر شراهة للطاقة" على الإطلاق، حيث يلتهم المادة بمعدل يفوق الحد النظري المعروف بعشرات المرات.
يعرف الحدث النظري بأنه "حد إدينغتون" (Eddington limit)، وهو مقياس في الفيزياء الفلكية يحدد الحد الأقصى لمعدل الإشعاع أو الطاقة التي يمكن أن يصدرها الثقب الأسود أو نجم مضغوط قبل أن يتمكن من تدمير نفسه أو تفجير المواد المحيطة به.
ويعد الثقب الأسود المكتشف، الذي أطلق عليه اسم LID-568، واحدا من الاكتشافات الأكثر إثارة في علم الفلك الحديث، نظرا لشراهته غير العادية في امتصاص المادة بسرعة فائقة.
وباستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تمكن علماء مرصد جيميني الدولي ومختبر NSF NOIRLab، من رصد هذا الثقب كما كان بعد 1.5 مليار سنة فقط من الانفجار العظيم، أي في مرحلة مبكرة جدا من تكوين الكون. وعلى الرغم من صغر عمره الكوني، أظهر LID-568 إشعاعا بالأشعة السينية يفوق بكثير ما يجب أن يصدره ثقب أسود بحجمه.
ومن أجل مراقبة هذا الثقب الأسود، استخدم الفريق أداة متقدمة تسمى "مطياف المجال المتكامل" (IFS)، التي تتيح قياس الطيف لكل بكسل في مجال رؤية التلسكوب، ما يقدم رؤى دقيقة حول البيئة المحيطة بالثقب الأسود.
وأظهرت هذه التقنية تدفقات غازية غير عادية تغادر الثقب الأسود بسرعات تصل إلى 600-500 كم في الثانية، ما يساعد في تفسير تجاوز الثقب الحد النظري لامتصاص المادة.
ويعتقد الفريق أن هذه التدفقات الغازية تعمل كـ"صمام لتفريغ" الطاقة الزائدة الناتجة عن امتصاص المادة بسرعة، ما يمكّن LID-568 من الاستمرار في التوسع. كما يُظهر الاكتشاف أن الثقب الأسود قد اكتسب جزءا كبيرا من كتلته خلال فترة قصيرة من التغذية السريعة.
وقالت الدكتورة جوليا شارواتشر، المعدة المشاركة في الدراسة: "هذا الثقب الأسود يبدو وكأنه في حالة احتفال دائم"، في إشارة إلى شراهته الهائلة في امتصاص المواد. وقد يساعد هذا الاكتشاف في تفسير كيفية تحول بعض الثقوب السوداء الصغيرة إلى عملاقة بسرعة غير متوقعة في تاريخ الكون المبكر.
وقال فريق البحث إن المادة المحيطة بـLID-568 تصدر طاقة أعلى بنسبة 4000% مما هو متوقع تبعا لحد إدينغتون، حتى وإن كان خافتا للغاية ولا يمكن رؤيته في الطيف المرئي أو الأشعة تحت الحمراء القريبة.
"RT"
يعرف الحدث النظري بأنه "حد إدينغتون" (Eddington limit)، وهو مقياس في الفيزياء الفلكية يحدد الحد الأقصى لمعدل الإشعاع أو الطاقة التي يمكن أن يصدرها الثقب الأسود أو نجم مضغوط قبل أن يتمكن من تدمير نفسه أو تفجير المواد المحيطة به.
ويعد الثقب الأسود المكتشف، الذي أطلق عليه اسم LID-568، واحدا من الاكتشافات الأكثر إثارة في علم الفلك الحديث، نظرا لشراهته غير العادية في امتصاص المادة بسرعة فائقة.
وباستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تمكن علماء مرصد جيميني الدولي ومختبر NSF NOIRLab، من رصد هذا الثقب كما كان بعد 1.5 مليار سنة فقط من الانفجار العظيم، أي في مرحلة مبكرة جدا من تكوين الكون. وعلى الرغم من صغر عمره الكوني، أظهر LID-568 إشعاعا بالأشعة السينية يفوق بكثير ما يجب أن يصدره ثقب أسود بحجمه.
ومن أجل مراقبة هذا الثقب الأسود، استخدم الفريق أداة متقدمة تسمى "مطياف المجال المتكامل" (IFS)، التي تتيح قياس الطيف لكل بكسل في مجال رؤية التلسكوب، ما يقدم رؤى دقيقة حول البيئة المحيطة بالثقب الأسود.
وأظهرت هذه التقنية تدفقات غازية غير عادية تغادر الثقب الأسود بسرعات تصل إلى 600-500 كم في الثانية، ما يساعد في تفسير تجاوز الثقب الحد النظري لامتصاص المادة.
ويعتقد الفريق أن هذه التدفقات الغازية تعمل كـ"صمام لتفريغ" الطاقة الزائدة الناتجة عن امتصاص المادة بسرعة، ما يمكّن LID-568 من الاستمرار في التوسع. كما يُظهر الاكتشاف أن الثقب الأسود قد اكتسب جزءا كبيرا من كتلته خلال فترة قصيرة من التغذية السريعة.
وقالت الدكتورة جوليا شارواتشر، المعدة المشاركة في الدراسة: "هذا الثقب الأسود يبدو وكأنه في حالة احتفال دائم"، في إشارة إلى شراهته الهائلة في امتصاص المواد. وقد يساعد هذا الاكتشاف في تفسير كيفية تحول بعض الثقوب السوداء الصغيرة إلى عملاقة بسرعة غير متوقعة في تاريخ الكون المبكر.
وقال فريق البحث إن المادة المحيطة بـLID-568 تصدر طاقة أعلى بنسبة 4000% مما هو متوقع تبعا لحد إدينغتون، حتى وإن كان خافتا للغاية ولا يمكن رؤيته في الطيف المرئي أو الأشعة تحت الحمراء القريبة.
"RT"
