اكتشف علماء الفلك أضخم ثقب أسود نجمي معروف في مجرة درب التبانة بعد رصد تذبذب غير عادي في الفضاء. فيديو ذو صلة أعلاه: تحطم الحطام الفضائي على سطح الأسرة، كما تقول وكالة ناسا. وتبلغ كتلة ما يسمى بـ “العملاق النائم”، المسمى Gaia BH3، حوالي 33 مرة كتلة شمسنا، ويقع على بعد 1926 سنة ضوئية في كوكبة أكويلا، مما يجعله ثاني أقرب ثقب أسود معروف إلى الأرض. أقرب ثقب أسود هو Gaia BH1، الذي يقع على بعد حوالي 1500 سنة ضوئية وتبلغ كتلته حوالي 10 أضعاف كتلة شمسنا. اكتشف علماء الفلك الثقب الأسود من خلال فحص الملاحظات التي التقطها تلسكوب غايا الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. نشر البيانات القادمة إلى المجتمع العلمي. لم يتوقع الباحثون العثور على أي شيء، لكن حركة معينة ناجمة عن تأثير جاذبية Gaia BH3 على رفيق قريب، لفتت انتباههم. لا تملك العديد من الثقوب السوداء “الخاملة” رفيقًا قريبًا بما يكفي لقضمها، لذلك يصعب اكتشافها ولا تولد أي ضوء. لكن الثقوب السوداء النجمية الأخرى تسحب المواد من النجوم المرافقة، ويطلق هذا التبادل للمواد أشعة سينية ساطعة يمكن رصدها من خلال التلسكوبات. كشفت الحركة الخافتة لنجم عجوز عملاق في كوكبة أكويلا أنه في رقصة مدارية مع ثقب أسود خامل، وهو الثقب الأسود الخامل الثالث الذي رصده جايا. واستخدم الباحثون التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في صحراء أتاكاما في تشيلي والمراصد الأرضية الأخرى لتأكيد كتلة Gaia BH3، كما قدمت دراستهم أدلة جديدة حول كيفية ظهور مثل هذه الثقوب السوداء الضخمة. ونشرت النتائج يوم الثلاثاء في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية. وقال المؤلف الرئيسي للدراسة، باسكوالي بانوزو، عالم الفلك في مرصد باريس: “لم يتوقع أحد العثور على ثقب أسود عالي الكتلة مختبئ في مكان قريب، ولم يتم اكتشافه حتى الآن”. المركز الوطني للبحث العلمي وعضو تعاون غايا في بيان صحفي. “إنه نوع الاكتشاف الذي تقوم به مرة واحدة في حياتك كباحث.” أسرار النجوم القديمة سيعود عنوان الثقب الأسود الأكثر ضخامة في مجرتنا دائمًا إلى القوس A*، الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز درب التبانة. الطريق، الذي تبلغ كتلته حوالي 4 ملايين مرة كتلة الشمس، ولكن هذا لأنه ثقب أسود فائق الكتلة وليس ثقبًا أسود نجميًا. إن العملية التي تتشكل بها الثقوب السوداء الهائلة غير مفهومة جيدًا، لكن إحدى النظريات تشير إلى أن ذلك يحدث عندما تنهار السحب الكونية الضخمة. تتشكل الثقوب السوداء النجمية عندما تموت النجوم الضخمة. وبالتالي فإن Gaia BH3 هو الثقب الأسود الأكثر ضخامة في مجرتنا، والذي تشكل بعد موت نجم ضخم. الثقوب السوداء النجمية التي تم رصدها في درب التبانة هي في المتوسط أكبر بحوالي 10 مرات من كتلة الشمس. حتى اكتشاف Gaia BH3، كان أكبر ثقب أسود نجمي معروف في مجرتنا هو Cygnus X-1، الذي تبلغ كتلته 21 مرة كتلة الشمس. وعلى الرغم من أن Gaia BH3 يعد اكتشافًا استثنائيًا في مجرتنا وفقًا لمعايير علماء الفلك، إلا أن كتلته تشبه الأجسام الموجودة في المجرات البعيدة جدًا. ويعتقد العلماء أن الثقوب السوداء النجمية ذات الكتل مثل كتلة Gaia BH3 تشكلت عندما انهارت النجوم الفقيرة بالمعادن. يُعتقد أن هذه النجوم، التي تحتوي على الهيدروجين والهيليوم كأثقل العناصر، تفقد كتلة أقل على مدار حياتها، لذلك يكون لديها المزيد من المواد في النهاية، مما قد يؤدي إلى ظهور ثقب أسود عالي الكتلة. لكن علماء الفلك لم يتمكنوا من القيام بذلك. وجدوا أدلة تربط مباشرة بين الثقوب السوداء عالية الكتلة والنجوم الفقيرة بالمعادن حتى عثروا على Gaia BH3. وقال مؤلفو الدراسة إن النجوم المزدوجة تميل إلى أن يكون لها تكوين مماثل. وكما هو متوقع، وجد الباحثون أن النجم الذي يدور حول Gaia BH3 كان فقيرًا بالمعادن، مما يعني أن النجم الذي شكل Gaia BH3 كان على الأرجح هو نفسه. “ما يلفت انتباهي هو أن التركيب الكيميائي للرفيق يشبه ما نجده. وقالت إليزابيتا كافاو، المؤلفة المشاركة في الدراسة وعضو تعاون غايا في مرصد باريس، في بيان لها: “إن النجوم القديمة الفقيرة بالمعادن في المجرة”. من المحتمل أن يكون النجم الذي يدور حول Gaia BH3 قد تشكل خلال أول 2 مليار سنة بعد أن خلق الانفجار الكبير الكون قبل 13.8 مليار سنة. ويشير مسار النجم، الذي يتحرك في الاتجاه المعاكس للعديد من النجوم في القرص المجري لمجرة درب التبانة، إلى أنه كان جزءا من مجرة صغيرة اندمجت مع مجرة درب التبانة قبل أكثر من 100 عام. قد يسمح لعلماء فلك آخرين بدراسة الثقب الأسود الهائل والكشف عن المزيد من أسراره دون الحاجة إلى انتظار بقية بيانات جايا، المقرر إصدارها في أواخر عام 2025. وقال: “من المثير للإعجاب رؤية التأثير التحويلي لجايا على علم الفلك والفيزياء الفلكية”. وقالت كارول مونديل، المديرة العلمية لوكالة الفضاء الأوروبية، في تصريح لها: “إن النتائج التي توصلت إليها تتجاوز الهدف الأصلي للمهمة، وهو إنشاء خريطة دقيقة للغاية ومتعددة الأبعاد لأكثر من مليار نجم عبر درب التبانة.”
اكتشف علماء الفلك أضخم ثقب أسود نجمي معروف في مجرة درب التبانة بعد اكتشاف تذبذب غير عادي في الفضاء.
فيديو ذو صلة أعلاه: تحطم الحطام الفضائي على سطح الأسرة، كما تقول وكالة ناسا
وتبلغ كتلة ما يسمى بـ “العملاق النائم”، المسمى Gaia BH3، حوالي 33 مرة كتلة شمسنا، ويقع على بعد 1926 سنة ضوئية في كوكبة أكويلا، مما يجعله ثاني أكبر ثقب أسود معروف من الأرض. . أقرب ثقب أسود هو Gaia BH1، الذي يقع على بعد حوالي 1500 سنة ضوئية وتبلغ كتلته حوالي 10 أضعاف كتلة شمسنا.
اكتشف علماء الفلك الثقب الأسود أثناء تمشيط الملاحظات التي التقطها تلسكوب غايا الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية استعدادًا للإصدار القادم للبيانات للمجتمع العلمي. ولم يتوقع الباحثون العثور على أي شيء، لكن حركة معينة – ناجمة عن تأثير جاذبية Gaia BH3 على رفيق قريب – لفتت انتباههم.
لا تملك العديد من الثقوب السوداء “الخاملة” رفيقًا قريبًا بما يكفي لقضمها، لذلك يصعب اكتشافها ولا تولد أي ضوء. لكن الثقوب السوداء النجمية الأخرى تسحب المواد من النجوم المرافقة، ويطلق هذا التبادل للمواد أشعة سينية ساطعة يمكن رصدها بواسطة التلسكوبات.
كشفت الحركة الخافتة لنجم عجوز عملاق في كوكبة أكويلا أنه في رقصة مدارية مع ثقب أسود نائم، وهو الثقب الأسود النائم الثالث الذي رصدته جايا.
واستخدم الباحثون التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في صحراء أتاكاما في تشيلي والمراصد الأرضية الأخرى لتأكيد كتلة Gaia BH3، كما قدمت دراستهم أدلة جديدة حول كيفية ظهور مثل هذه الثقوب السوداء الضخمة. ظهرت النتائج يوم الثلاثاء في الصحيفة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة باسكوال بانوزو، عالم الفلك في مرصد باريس، وهو جزء من المركز الوطني للبحث العلمي في فرنسا وعضو في فريق البحث: “لم يتوقع أحد العثور على ثقب أسود عالي الكتلة مختبئ في مكان قريب، ولم يتم اكتشافه حتى الآن”. تعاون غايا. في تقرير. “إنه نوع الاكتشاف الذي تقوم به مرة واحدة في حياتك كباحث. »
أسرار النجوم القديمة
سيعود لقب أكبر ثقب أسود في مجرتنا دائمًا إلى القوس A*، وهو الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز مجرة درب التبانة، والذي تبلغ كتلته حوالي 4 ملايين ضعف كتلة الشمس، ولكن هذا لأنه ثقب أسود فائق الكتلة. ثقب، بدلا من ثقب أسود نجمي.
إن العملية التي تتشكل من خلالها الثقوب السوداء الهائلة غير مفهومة جيدًا، لكن إحدى النظريات تشير إلى حدوث ذلك عندما تنهار السحب الكونية الضخمة. تتشكل الثقوب السوداء النجمية عندما تموت النجوم الضخمة. وبالتالي فإن Gaia BH3 هو الثقب الأسود الأكثر ضخامة في مجرتنا، والذي تشكل بعد موت نجم ضخم.
الثقوب السوداء النجمية التي تم رصدها في مجرة درب التبانة هي في المتوسط أكبر بحوالي 10 مرات من كتلة الشمس. حتى اكتشاف Gaia BH3، كان أكبر ثقب أسود نجمي معروف في مجرتنا هو Cygnus X-1، الذي تبلغ كتلته 21 مرة كتلة الشمس. وعلى الرغم من أن Gaia BH3 يعد اكتشافًا استثنائيًا في مجرتنا وفقًا لمعايير علماء الفلك، إلا أن كتلته تشبه الأجسام الموجودة في المجرات البعيدة جدًا.
ويعتقد العلماء أن الثقوب السوداء النجمية ذات الكتل مثل كتلة Gaia BH3 تشكلت عندما انهارت النجوم الفقيرة بالمعادن. يُعتقد أن هذه النجوم، التي تحتوي على الهيدروجين والهيليوم كأثقل العناصر، تفقد كتلة أقل على مدار حياتها، لذلك تحتوي على المزيد من المواد في النهاية، مما قد يؤدي إلى ظهور ثقب أسود عالي الكتلة.
لكن علماء الفلك لم يتمكنوا من العثور على أدلة تربط مباشرة بين الثقوب السوداء عالية الكتلة والنجوم الفقيرة بالمعادن حتى اكتشفوا Gaia BH3.
وقال مؤلفو الدراسة إن النجوم المزدوجة تميل إلى أن يكون لها تكوين مماثل. وكما هو متوقع، وجد الباحثون أن النجم الذي يدور حول Gaia BH3 كان فقيرًا بالمعادن، مما يعني أن النجم الذي شكل Gaia BH3 كان على الأرجح هو نفسه.
وقالت إليزابيتا كافاو، المؤلفة المشاركة في الدراسة والعضو في تعاون جايا في مرصد باريس: “ما يذهلني هو أن التركيب الكيميائي للرفيق يشبه ذلك الموجود في النجوم القديمة الفقيرة بالمعادن في المجرة”. بيان صحفي.
من المحتمل أن يكون النجم الذي يدور حول Gaia BH3 قد تشكل خلال أول ملياري سنة بعد نشوء الكون بواسطة الانفجار الكبير قبل 13.8 مليار سنة. ويشير مسار النجم، الذي يتحرك في الاتجاه المعاكس للعديد من النجوم في القرص المجري لمجرة درب التبانة، إلى أنه كان جزءا من مجرة صغيرة اندمجت مع مجرة درب التبانة قبل أكثر من 100 عام.
ويأمل الفريق الآن أن يسمح البحث لعلماء فلك آخرين بدراسة الثقب الأسود الضخم واكتشاف المزيد من أسراره دون الحاجة إلى انتظار بقية بيانات جايا، المقرر إصدارها في أواخر عام 2025.
وقالت كارول مونديل، المديرة العلمية لوكالة الفضاء الأوروبية، في بيان: “من المثير للإعجاب أن نرى التأثير التحويلي لجايا على علم الفلك والفيزياء الفلكية”. “إن النتائج التي توصلت إليها تتجاوز الهدف الأصلي للمهمة، وهو إنشاء خريطة دقيقة للغاية ومتعددة الأبعاد لأكثر من مليار نجم عبر مجرتنا درب التبانة.”
