يبدو أن ثقب درب التبانة الأسود يزداد جوعًا

مفهوم الفنان لكائن يسمى S0-2 يدور حول الثقب الأسود الهائل في درب التبانة. قام علماء الفلك بتتبع هذا الكائن لسنوات ، على أمل الإمساك به وهو يسقط على أفق حدث الثقب. لم تقع ، ولكن نهجها الوثيق في عام 2018 قد يكون أحد أسباب تزايد شهية الثقب الأسود الآن. الصورة عبر نيكول فولر / المؤسسة الوطنية للعلوم.

أعلن علماء الفلك في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس يوم 11 سبتمبر 2019 ، أنهم في شهر مايو الماضي ، اكتشفوا الثقب الأسود الهائل في مركز مجرتنا درب التبانة وهم يتناولون وجبة كبيرة بشكل غير عادي من الغاز والغبار بين النجوم. لقد اصطادوا العيد في 13 مايو (على الرغم من أنه حدث بالطبع قبل حوالي 25000 عام ، لأن مركز المجرة يبعد حوالي 25000 سنة ضوئية). ما رأوه كان هذا. أصبحت الحفرة السوداء - التي يطلق عليها القوس A * ، والمعروفة بـ القوس نجمة - مشرقة للغاية في مايو 2019 ، نمت بمقدار 75 مرة ساطعة لبضع ساعات. ومع ذلك ، حتى الآن ، لم يفهم الباحثون بعد السبب. لماذا أصبحت المنطقة الواقعة خارج أفق أحداث الثقب الأسود - نقطة اللاعودة فيها - أكثر إشراقًا فجأة؟ ماذا تناولت ، ولماذا في ذلك الوقت؟

الفلكي توان دو هو المؤلف الرئيسي للبحوث الجديدة التي تصف هذا الحدث ، الذي نُشر في 11 سبتمبر في مجلة Journal of Astrophysical Journal Letters . أنتج أيضًا الفاصل الزمني في تغريدة أدناه ، والذي يصور التغييرات السطوع في Sgr A *. أندريا غيز ، من مجموعة مركز المجرة في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، مؤلف مشارك مشارك في الورقة الجديدة. قالت:

لم نر أي شيء من هذا القبيل منذ 24 عامًا درسنا فيه الثقب الأسود الهائل. عادة ما يكون هناك ثقب أسود هادئ وجذاب على نظام غذائي. لا نعرف ماذا يقود هذا العيد الكبير.

في بيان ، قال الباحثون أيضًا:

... حللت أكثر من 13000 ملاحظة للثقب الأسود من 133 ليلة منذ عام 2003. تم جمع الصور من قبل مرصد دبليو كيك في هاواي ومرصد جنوب أوروبا الكبير للغاية في تشيلي. وجد الفريق أنه في 13 أيار (مايو) ، كانت المنطقة الواقعة خارج "نقطة اللاعودة" للثقب الأسود (والتي يطلق عليها لأنه بمجرد دخول المادة ، لا يمكن أن تفلت منها) كانت ساطعة بقدر ضعف الملاحظة التالية اللامعة.

لاحظوا تغييرات كبيرة في ليلتين أخريين هذا العام ؛ وقال غيز إن كل هذه التغييرات الثلاثة لم يسبق لها مثيل.

قالوا إن السطوع المحيط بالثقب الأسود يتغير دائمًا إلى حد ما ، لكن الاختلافات الشديدة في السطوع التي لوحظت هذا العام تركتهم "مذهولين".

ماذا يحدث؟

بالمعنى المطلق ، يمكن تفسير السطوع المتزايد في بضع ليال في عام 2019 بالإشعاع الناتج عن الغاز والغبار المتساقط في الثقب الأسود. إحدى الفرضيات حول النشاط المتزايد هي أنه عندما قام نجم يسمى S0-2 بأقرب مقاربة للثقب الأسود خلال صيف 2018 ، أطلق كمية كبيرة من الغاز وصلت إلى الثقب الأسود هذا العام. قال توان دو ، مؤلف الدراسة الرئيسي:

الصورة الأولى التي رأيتها في تلك الليلة ، كانت الثقب الأسود ساطعة لدرجة أنني أخطأت في البداية في النجم S0-2 ، لأنني لم أشاهد القوس ساطع أبداً. لكن سرعان ما أصبح من الواضح أن المصدر يجب أن يكون الثقب الأسود ، الذي كان مثيرًا حقًا.

هناك احتمال آخر يتضمن كائنًا غريبًا يُعرف باسم G2 ، وهو على الأرجح زوج من النجوم الثنائية ، مما جعل أقرب نهج للثقب الأسود في عام 2014. من الممكن أن يكون الثقب الأسود قد جرد من الطبقة الخارجية لـ G2 ، قال غيز ، والتي يمكن أن تساعد في تفسير زيادة سطوع خارج الثقب الأسود.

وقال موريس إن هناك احتمالًا آخر وهو أن الإشراق يتوافق مع زوال الكويكبات الكبيرة التي تم جذبها إلى الثقب الأسود.

فيما يلي تسلسل زمني للصور على مدار أكثر من 2.5 ساعة من شهر مايو منkeckobservatory من الثقب الأسود الهائل Sgr A *. إن الثقب الأسود متغير دائمًا ، لكن هذا كان ألمع رأيناه في الأشعة تحت الحمراء حتى الآن. ربما كان أكثر إشراقا قبل أن نبدأ في مراقبة تلك الليلة! pic.twitter.com/MwXioZ7twV

- توان دو (quantumpenguin) 11 أغسطس ، 2019

والسؤال الذي يطرحه علماء الفلك هو ماذا يعني هذا النشاط؟ هل هو مجرد حدث فردي فريد من نوعه ، أم أنه تمهيد لزيادة النشاط بشكل كبير لـ Sgr A *؟ مارك موريس ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، مؤلف آخر على البحث. هو قال:

والسؤال الكبير هو ما إذا كان الثقب الأسود يدخل مرحلة جديدة - على سبيل المثال إذا تم رفع رأس الحنفية وزاد معدل الغاز الذي يسقط في الحفرة السوداء "الصرف" لفترة طويلة - أو ما إذا كنا لقد رأيت للتو الألعاب النارية من بضع نقاط غير عادية من الغاز تسقط فيها.

واصل الفريق مراقبة المنطقة. يقولون أنهم سيحاولون تسوية السؤال بناءً على ما يرونه من صور جديدة. قال الجيز:

نريد أن نعرف كيف تنمو الثقوب السوداء وتؤثر على تطور المجرات والكون. نريد أن نعرف لماذا تصبح الثقوب الضخمة أكثر إشراقًا وكيف تصبح أكثر إشراقًا.

بالمناسبة ، علق هؤلاء علماء الفلك:

يبعد الثقب الأسود حوالي 26000 سنة ضوئية ولا يشكل أي خطر على كوكبنا. هل يجب أن يكون الإشعاع ساطعًا بمقدار 10 مليارات ضعف ما اكتشفه علماء الفلك للتأثير على الحياة على الأرض.

كما نشرت مجلة Journal of Astrophysical Journal Letters مقالاً ثانياً للباحثين يصفون التصوير المجسم للرقطة ، وهي التقنية التي مكنتهم من استخراج واستخدام معلومات باهتة للغاية من 24 عامًا من البيانات التي سجلوها من بالقرب من الثقب الأسود.

أفاد فريق أبحاث Ghez في 25 يوليو في مجلة Science بأنه الاختبار الأكثر شمولية للنظرية النسبية العامة لأينشتاين بالقرب من الثقب الأسود. استنتاجهم أن نظرية أينشتاين اجتازت الاختبار وأنها صحيحة ، على الأقل في الوقت الحالي ، استندت إلى دراستهم للـ S0-2 لأنها حققت مدارًا كاملًا حول الثقب الأسود.

قال فريق غيز:

... يدرس أكثر من 3000 نجم يدور حول الثقب الأسود الهائل. منذ عام 2004 ، استخدم العلماء تقنية قوية ساعدها Ghez في الريادة ، والتي تسمى البصريات التكيفية ، والتي تصحح الآثار المشوهة لجو الأرض في الوقت الحقيقي. لكن الصورة الثلاثية الأبعاد للرقطة مكنت الباحثين من تحسين البيانات من العقد قبل ظهور البصريات التكيفية. ساعد إعادة تحليل البيانات من تلك السنوات الفريق على استنتاج أنهم لم يروا هذا المستوى من السطوع بالقرب من الثقب الأسود خلال 24 عامًا.

قال الجيز:

كان الأمر يشبه إجراء عملية الليزك على صورنا المبكرة. قمنا بجمع البيانات للإجابة على سؤال واحد وكشفنا عن كثب اكتشافات علمية أخرى مثيرة لم نتوقعها.

Twitter Talk: وميض الثقوب السوداء الفائقة من مرصد Keck على Vimeo.

خلاصة القول: أعلن علماء الفلك في جامعة كاليفورنيا في 11 سبتمبر 2019 أنهم - في شهر مايو - اكتشفوا الثقب الأسود الهائل في مركز مجرتنا درب التبانة وهم يتناولون وجبة كبيرة بشكل غير عادي من الغاز والغبار بين النجوم. لماذا أصبحت المنطقة الواقعة خارج أفق حدث الثقب الأسود - نقطة اللاعودة - أكثر إشراقًا بشكل مفاجئ؟ ماذا تناولت ، ولماذا في ذلك الوقت؟

المصدر: سطوع وتقلب غير مسبوق للأشعة تحت الحمراء من Sgr A *

عبر جامعة كاليفورنيا