المجموعات

حدد علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا دوران ثقب أسود باستخدام نجمة مدمرة

حدد علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا دوران ثقب أسود باستخدام نجمة مدمرة

نحن نعلم بالتأكيد أن الثقوب السوداء موجودة في كوننا ، ولكن عندما يتعلق الأمر بالتفاصيل ، فإننا ما زلنا ضائعين. بالنسبة للباحثين ، ليس من السهل فهم كتلة الثقب الأسود ودورانه ، وذلك بفضل طبيعته.

تعتبر الثقوب السوداء بعيدة المنال ، ومعظم هذه الطبيعة المراوغة تأتي من حقيقة أنها تمتص الضوء ، مما يجعلها أحلك السود في اللون. لا تصدر إشعاعات كهرومغناطيسية يمكن اكتشافها بسهولة. يقدر الباحثون الكتلة التقريبية للثقب الأسود من خلال دراسة حجم المجرة التي تحيط به.

يُعتقد أن هناك ثقبًا أسود موجودًا في مركز كل مجرة ​​رئيسية. يختلف حجمها وكتلتها وجاذبيتها من واحد إلى آخر. بعضها كبير مثل المدن الكبيرة ، في حين أن هناك أخرى أكبر من الأرض نفسها.

كيف تنبثق نبضات الأشعة السينية من الفضاء الخارجي عن الثقوب السوداء

تتمثل إحدى طرق تحديد إحصائيات الثقب الأسود في قياس أطياف الأشعة السينية الخاصة به. ثم مرة أخرى ، الثقوب السوداء لا تصدرها طوال الوقت. ومع ذلك ، فإن أحد الأمثلة التي ينبعث منها إشعاع الأشعة السينية هو عندما يستهلك الثقب الأسود نجمًا. يسمى موت النجم بسبب الثقب الأسود بحدث اضطراب المد والجزر (TDE).

عندما يتم اكتشاف النجم في مجال ثقب أسود ، ينقسم النجم إلى قسمين. يتم استهلاك نصف النجمة بينما النصف الآخر سيُطرح بعيدًا. ينتج عن هذا التدمير الهائل للنجم أشعة سينية متفاوتة الشدة. يمكن للباحثين الاستفادة من الأشعة السينية المسقطة ونبضاتها لتحديد دوران الثقب الأسود.

هذا ما فعله الباحثون في معهد MIT باستخدام TDE المسمى ASASSN-14li ، والذي تم اكتشافه في عام 2014. في عام 2014 ، تم اكتشاف وميض طاقة الأشعة السينية من TDE الذي أصبح موضوعًا للدراسة للباحثين.

لاحظ ديراج ر. باشام ، مؤلف الدراسة وفريقه ، أن TDE هذا يختلف في التذبذب شبه الدوري كل 131 ثانية. هذا يعني أن نبضة X-Ray تتأرجح كل 131 ثانية وتبقى على هذا النحو لمدة 450 يومًا على الأقل.

تحدث نبضات الأشعة السينية في جميع أنحاء كوننا ، لكنها لا تعني بالضرورة وجود ثقب أسود في كل مرة. ومع ذلك ، فإن حقيقة أن النبضات من ASASSN-14li ظلت نشطة لمدة 450 يومًا تعني أن هذه النبضات هي بالتأكيد من الأشياء التي تدور حول الثقب الأسود.

من خلال دراسة التذبذب ، تمكن الباحثون من تحديد دوران الثقب الأسود إلى كتلته. تم حساب الكتلة لتكون كتلة مليون شمس.

من خلال الإشارة إلى النبض بهذه الكتلة ، يمكن للباحثين معرفة مدى قرب الحطام الذي نسج من الثقب الأسود. تمكن الباحثون من تقدير دوران الثقب الأسود بنسبة 50٪ من سرعة الضوء.

قال ديراج باشام: "إن الأحداث التي تمزق فيها الثقوب السوداء النجوم التي تقترب كثيرًا منها يمكن أن تساعدنا على رسم خيوط دوران العديد من الثقوب السوداء الهائلة الخاملة والمخفية في مراكز المجرات". "هذا يمكن أن يساعدنا في النهاية على فهم كيفية تطور المجرات عبر الزمن الكوني."

تم نشر نتائج هذا البحث في مجلة Science.


شاهد الفيديو: تأمل معي 76: كل ما تود معرفته عن الثقوب السوداء (ديسمبر 2021).