هل يوفر الثقب الأسود البعيد تعريفًا جديدًا للألم والمعاناة؟
يبدو أن الثقب الأسود ، المسمى XJ1500 + 0154 ، هو المعادل الحقيقي لحفرة Carkoon ، مكان تعشيش Sarlacc القوي في Star Wars ، والذي هضم ببطء ضحاياه.
قبل أكثر من عشر سنوات ، مزق هذا الثقب الأسود العملاق نجمًا واستمر منذ ذلك الحين في غداء طويل جدًا ، يتغذى على بقايا النجوم. كان الفلكيون يراقبون بعناية هذا "الهضم" البطيء ، لأنه غير معتاد على ما يسمى أحداث اضطراب المد والجزر (TDEs) ، حيث تمزق قوى المد والجزر من الثقوب السوداء النجوم.
قال داتشنغ لين من جامعة نيو هامبشاير في دورهام ، نيو هامبشاير ، الذي قاد ملاحظات هذا الحدث: "لقد شهدنا زوال نجم مذهل وطويل الأمد". "تم اكتشاف العشرات من أحداث اضطراب المد والجزر منذ التسعينات ، ولكن لم يطرأ أي منها لفترة طويلة تقريبًا."
استمر هذا العيد الذي استمر لعقد من الزمن أطول بعشر مرات من أي TDE ملاحظ آخر.
يقع XJ1500 + 0154 في مجرة صغيرة على بعد 1.8 مليار سنة ضوئية من الأرض ، وتراقب ثلاثة تلسكوبات حدث الأشعة السينية هذا: مرصد تشاندرا للأشعة السينية ، والقمر الصناعي سويفت ، و XMM- نيوتن.
تختلف TDEs عن مصدر آخر وأكثر شيوعًا يتعلق بالثقب الأسود للأشعة السينية في المجرة ، النوى المجرية النشطة (AGN). مثل هضم Sarlacc ، يمكن أن تستمر AGNs حقًا لآلاف السنين. وأوضح لين في منشور على موقع شاندرا على الإنترنت أن هذه ثقوب سوداء هائلة في مركز المجرات تسحب الغاز المحيط و "تنبعث منها كميات وفيرة من الإشعاع ، بما في ذلك الأشعة السينية". "لا يختلف الإشعاع من AGNs كثيرًا لأن الغاز المحيط بها يمتد على نطاق واسع ويمكن أن يستمر لعشرات الآلاف من السنين."
على النقيض من ذلك ، فإن TDEs قصيرة الأجل نسبيًا ، وتستمر لبضعة أشهر فقط. خلال TDE ، يتم دفع بعض الحطام النجمي إلى الخارج بسرعات عالية ، بينما يسقط الباقي نحو الثقب الأسود. أثناء انتقالها إلى الداخل لاستهلاكها من قبل الثقب الأسود ، تسخن المادة حتى ملايين الدرجات ، مما يولد توهجًا مميزًا للأشعة السينية.
قدمت XJ1500 + 0154 مرحلة مشرقة طويلة بشكل غير عادي تمتد على مدى عشر سنوات. قال لين وفريقه إن أحد التفسيرات يمكن أن يكون أكبر نجم على الإطلاق يتمزق تمامًا خلال TDE.
كتب لين: "إن استمرار الحدث لفترة طويلة جدًا في مثل هذا السطوع العالي يتطلب تعطيلًا كاملاً لنجم ضخم نسبيًا ، حوالي ضعف كتلة الشمس". ومع ذلك ، "من غير المحتمل جدًا أن يتم تعطيل مثل هذه النجوم الضخمة بواسطة SMBH لأن النجوم بهذه الكتلة النادرة في معظم المجرات ، ما لم تكن المجرة صغيرة وتشكل النجوم بنشاط ، كما هو الحال في حالتنا.
لذا ، هناك تفسير آخر أكثر احتمالًا هو أن هذا هو أول TDE لوحظ حيث تمزق نجم أصغر تمامًا.
وقال لين أيضًا إن هذا الحدث له آثار واسعة النطاق على فيزياء الثقب الأسود.
وكتب: "إن شرح المدة الطويلة للغاية لحدثنا بشكل كامل يتطلب تطبيق التقدم النظري الأخير في دراسة TDEs". "في العامين الماضيين ، وجدت عدة مجموعات بشكل مستقل أن الأمر قد يستغرق وقتًا طويلاً بعد تعطل النجم حتى يستقر الحطام النجمية على قرص التنامي وفي SMBH. لذلك ، يمكن أن يتطور الحدث بشكل أبطأ بكثير مما كان يعتقد سابقًا ".
بالإضافة إلى ذلك ، تشير بيانات الأشعة السينية أيضًا إلى أن الإشعاع من المواد المحيطة بهذا الثقب الأسود تجاوز باستمرار ما يسمى حد Eddington ، والذي يُعرف بأنه توازن بين الضغط الخارجي للإشعاع من الغاز الساخن والسحب الداخلي للجاذبية من الثقب الأسود.
قد تساعد رؤية الأدلة على هذا النمو السريع علماء الفلك على فهم كيف تمكنت الثقوب السوداء الفائقة الكتلة من الوصول إلى كتل أعلى بنحو مليار مرة من الشمس عندما كان عمر الكون حوالي مليار سنة فقط.
قالت الكاتبة المشاركة ستيفاني كوموسا من جامعة تشيانان نورمال للجنسيات في مدينة دويون بالصين: "يُظهر هذا الحدث أن الثقوب السوداء يمكن أن تنمو بالفعل بمعدلات عالية بشكل غير عادي". "قد يساعد هذا في فهم كيف أصبحت الثقوب السوداء المبكرة."
سيستمر لين وفريقه في مراقبة هذا الحدث ، ويتوقعون أن يتلاشى سطوع الأشعة السينية على مدى السنوات القليلة المقبلة ، مما يعني أنه سيتم استهلاك "الغذاء" لهذا الغداء الطويل قريبًا.
لمزيد من القراءة:
ورقة: حدث اختلال المد والجزر المحتمل على مدى عقد من الزمن
مشاركة مدونة Lin على موقع Chandra على الويب
بيان صحفي شاندرا
صور ومعلومات إضافية من شاندرا
