عندما عانى نجم من زوال غير متوقع على يد ثقب أسود مخفي ، اكتشف الفلكيون نحيبه المتقلب - في مفتاح D-حاد ، على الأقل - من مسافة 3.9 مليار سنة ضوئية. كشف انفجار الأشعة السينية الفائق الناتج عن وجود الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة بعيدة في مارس 2011 ، والآن يمكن استخدام المعلومات لدراسة أعمال الحياة الحقيقية للثقوب السوداء والنسبية العامة والمفهوم أولاً اقترحه آينشتاين في عام 1915.
داخل مراكز العديد من المجرات اللولبية (بما في ذلك مجرتنا) تقع وحوش الكون بلا منازع: ثقوب سوداء فائقة الكثافة بشكل لا يصدق ، تحتوي على كتل مكافئة لملايين الشموس المعبأة في مناطق أصغر من قطر مدار عطارد. في حين تحيط بعض الثقوب السوداء الهائلة (SMBHs) بأقراص مدارية هائلة من المواد شديدة السخونة والتي ستدور في النهاية لتغذية شهيتهم التي لا تشبع - كل ذلك أثناء بث كميات متفاخرة من الإشعاع عالي الطاقة في هذه العملية - البعض الآخر يكمن في الظلام ، تمامًا مموهة ضد سواد الفضاء وتفتقر إلى مثل هذه المآدب الرائعة. إذا كان أي شيء يجب أن يجد نفسه قريبًا جدًا من إحدى ما يسمى بالجثث النجمية "غير النشطة" ، فسيتمزقها بواسطة قوى المد والجزر الشديدة التي أنشأتها جاذبية الثقب الأسود ، وتتحول مادتها إلى قرص تنامي للأشعة السينية والجسيمات النفاثة لفترة وجيزة.
حدث مثل هذا الحدث في مارس 2011 ، عندما اكتشف العلماء الذين يستخدمون تلسكوب Swift التابع لناسا اندلاعًا مفاجئًا للأشعة السينية من مصدر يقع على بعد حوالي 4 مليار سنة ضوئية في كوكبة Draco. أظهر التوهج ، المسمى Swift J1644 + 57 ، الموقع المحتمل لثقب أسود فائق الكتلة في مجرة بعيدة ، ثقب أسود ظل حتى ذلك الحين مخفيًا حتى غامر نجم قريب جدًا وأصبح وجبة سهلة.
شاهد الرسوم المتحركة للحدث أدناه:
نفاث الجسيمات الناتج ، الذي تم إنشاؤه بواسطة مادة من النجم التي تم القبض عليها في خطوط المجال المغناطيسي المكثف للثقب الأسود وتم تفجيرها في الفضاء في اتجاهنا (بسرعة 80-90 ٪ من سرعة الضوء!) هو ما جذب في البداية علماء الفلك انتباه. لكن المزيد من الأبحاث حول Swift J1644 + 57 مع التلسكوبات الأخرى كشفت عن معلومات جديدة حول الثقب الأسود وماذا يحدث عندما يلتقي النجم بنهايته.
(اقرأ: الثقب الأسود الذي ابتلع نجمًا يصرخ)
على وجه الخصوص ، حدد الباحثون ما يسمى التذبذب شبه الدوري (QPO) المضمن داخل قرص التنامي في Swift J1644 + 57. Warbling بسرعة 5 ميجا هرتز ، في الواقع هي صرخة منخفضة التردد لنجم مقتول. يمكن أن يكون هذا المصدر الذي تم إنشاؤه بسبب التقلبات في ترددات انبعاثات الأشعة السينية ، بالقرب من أفق الحدث لثقب أسود فائق الكتلة ، أدلة على ما يحدث في هذه المنطقة غير مفهومة بشكل جيد بالقرب من نقطة اللاعودة في الثقب الأسود.
تقترح نظرية آينشتاين النسبية العامة أن الفضاء نفسه حول جسم دوار ضخم - مثل كوكب ، نجم ، أو ، في حالة قصوى ، ثقب أسود فائق الكتلة - يتم جره على طول الرحلة (تأثير Lense-Thirring.) بينما هذا هو من الصعب اكتشاف الأجسام الأقل كتلة حول الثقب الأسود الذي يدور بسرعة من شأنه أن يخلق تأثيرًا أكثر وضوحًا ... ومع وجود QPO كمعيار داخل قرص SMBH ، يمكن قياس البادئة الناتجة عن تأثير Lense-Thirring نظريًا.
إذا كان هناك أي شيء ، فإن المزيد من التحقيقات في Swift J1644 + 57 يمكن أن توفر نظرة ثاقبة لآليات النسبية العامة في الأجزاء البعيدة من الكون ، وكذلك مليارات السنين في الماضي.
انظر الورقة الأصلية للفريق هنا ، بقيادة المؤلف R.C. ريس من جامعة ميشيغان.
بفضل جاستن فاسيل لمقاله عن Astrobites.
الصورة: وكالة ناسا. فيديو: وكالة ناسا / GSFC
